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HP1蛋白的同种型调节异染色质的组织和结构

2018-12-18 10:29:05 • 来源：

由ÀlexVaquero博士领导的Bellvitge生物医学研究所(IDIBELL)的表观遗传学和癌症生物学项目的研究人员阐明了HP1蛋白在染色质结构和基因组稳定性方面的作用，根据不同的存在区分不同的功能。这种蛋白质的变种。这项工作发表在Cell Reports上，是与欧洲和美国的其他研究小组合作开展的。遗传物质在细胞核内组织为染色质，这种结构主要由与组蛋白和其他蛋白质相关的DNA分子组成。当细胞不分裂时，染色质以两种明显可区分的状态存在：常染色质(较少浓缩)和异染色质(更浓缩)。异染色质蛋白 1(HP1)是异染色质的结构组分，其以三种不同的变体或同种型存在：HP1α，HP1β和HP1γ。这些异构体的大部分活动似乎都是多余的。

HP1蛋白的同种型调节异染色质的组织和结构

在今年年初由表观遗传学杂志发表的一篇文章中，Vaquero博士的研究小组表明，与之前的观点相反，在氧化应激条件下，例如癌症，帕金森氏症和阿尔茨海默氏症等疾病，以及在老化过程中，HP1的三种变体在维持稳定性和建立不同水平的染色质压实方面发挥着不同的作用。具体而言，这三种同种型与甲基转移酶Suv39h1建立了不同的功能关系，后者是表观遗传基因组控制中的关键酶。

在Cell Reports上发表的这项新研究中研究人员研究了HP1α，HP1β和HP1γ与中心异染色质相关的调节作用，该异染色质限定了染色体中姐妹染色单体之间的着丝粒区域或连接点。这些区域在基因组中起关键的结构作用，它们的改变与基因组不稳定性，染色体畸变和人类疾病如癌症有关。在一系列小鼠胚胎成纤维细胞(MEFs)实验中，研究人员表明，HP1α的特异性丢失导致表观遗传标记H4K20me3和H3K27me3的存在，这与染色质的高度紧密化直接相关; 另一方面，HP1β的缺失导致研究区域中CTCF的增加，这是染色质结构调节中的关键转录因子。

因此，基于它们与其他蛋白质和酶产生的二次相互作用，不同的HP1蛋白质可能在染色质结构域的组织中起不同的作用。Vaquero博士说：“HP1α将与CTCF一起通过控制H4K20me3和H3K27me3的分布来维持外周异染色质的内部结构。这一发现扩展了我们目前对基因组组织的认识，为HP1的作用提供了新的视角。同种型及其与异染色质结构和稳定性的功能关系。“ 考虑到中心异染色质的改变与细胞周期缺陷，DNA损伤，染色体畸变有关，细胞死亡，癌症和衰老，两项基础研究都可能为更好地理解与众多疾病相关的这些过程提供方法。

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