Slo-mo解开核小体DNA探针蛋白的作用

核小体是紧密堆积的DNA和蛋白质串，当它们作为染色质连接在一起时，形成人类细胞中发现的46条染色体中的每一条。核小体中DNA的组织不仅对DNA包装很重要; 它也构成了基因表达调控的基础。通过控制DNA的获取，核小体有助于促进各种基因活动，从RNA转录到DNA复制和修复。由应用和工程物理学教授Lois Pollack领导的一个研究小组使用X射线和荧光方法的组合来研究核小体的形状和组成如何在不稳定后发生变化。

合作者中有华盛顿州立大学分子生物科学学院的Lisa Gloss。Gloss'小组使用Förster共振能量转移(FRET)测量进行NCP分析。核小体核心颗粒(NCP)由包裹在八个组蛋白核心周围的DNA组成。通过揭开组蛋白核心来调节对DNA的接近，并且了解这种重塑是如何发生的，可以为许多疾病(包括癌症)提供治疗策略。

在体内，DNA结构的解开是由蛋白质引发的，但Pollack和她的团队使用盐溶液。该小组在2014年发表的早期工作开发了一种新方法，表明高浓度盐溶液可以使核小体内的DNA解开。这一次，为了减缓展开过程，该小组使用的盐溶液浓度减少了约三分之一。“我们发现，通过使用较低的盐浓度，我们能够减慢拆卸过程并获得DNA解包方式的新见解，”Tokuda说。

使用FRET，小角度X射线散射和其他方法，该小组能够清楚地了解组蛋白核心展开过程中的DNA活性。发现在展开过程中产生了不同的DNA形状，最显着的是“泪珠”形状似乎促进蛋白质活性。当DNA展开成泪滴状时，组蛋白核心从八个蛋白质分子变为六个。“就好像这种形状的DNA是蛋白质的信号：'嘿，现在是时候了。你想改变它吗?继续吧，'”波拉克说。这一发现表明，分子转变是由这种特定类型的展开引导的。这是在转录，复制和修复过程中更好地理解DNA访问的一个步骤。“除了包装之外，这些结构如此重要的原因在于它还使细胞有机会控制哪些基因开启和关闭，”Tokuda说。

Tokuda补充说，染色质重塑的错误调节也涉及许多人类疾病，从神经发育和退行性疾病到免疫缺陷综合症和癌症。“我们希望通过开发这些工具来研究重塑蛋白的基本机制，”他说，“我们可能能够提供有助于为这些疾病开发新治疗策略的见解。”

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