单分子解剖发育基因控制
EPFL和Max Plank的科学家们已经对甲基转移酶PRC2如何控制发育基因做出了重大发现。该研究发表在Nature Structural&Molecular Biology上。
多梳抑制复合物2(PRC2)是较大的蛋白质系统的一部分,它们共同作用以抑制发育基因的表达。PRC2通过向组蛋白H3蛋白的特定赖氨酸氨基酸(赖氨酸27)添加多达三个甲基来实现这一点。特别是赖氨酸27的三甲基化(三个甲基)是重要的,因为在发育过程中关闭了特定基因的表达。
这种基因抑制需要在限定的染色质(包裹在组蛋白中的DNA)区域内高浓度的赖氨酸27三甲基化,因为阻止该过程的突变导致发育缺陷或癌症。为了获得最大活动,PRC2需要进一步的“辅助因子”,这些因素因物种而异。在人类中,主要的辅助因素是PHF1。
现在,EPFL的Beat Fierz实验室和MPI的JürgMuller将化学生物学,生物物理学和结构研究相结合,以确定PHF1增加PRC2酶活性的机制。
科学家们使用单分子荧光成像技术直接观察人类PHF1-PRC2复合物与合成染色质纤维的实时相互作用。这些实验表明,PHF1蛋白将PRC2锚定在染色质上,增加了它们的局部活性。
结构分析显示PHF1含有以前未知的DNA结合结构域,其与核小体DNA的相互作用对于将PRC2锚定到染色质和增加其活性是至关重要的。基本上,这种DNA结合域是跨不同物种进行有效基因调控的关键。正如作者所写:“...... PRC2对核小体的结合亲和力的主要部分来自复合物与DNA的相互作用。”
作者从研究结果中得出三个结论:首先,PRC2对染色质底物的结合亲和力由其与DNA的相互作用决定。其次,通过PHF1增加PRC2与染色质的锚定取决于PHF1中新鉴定的结构单元。第三,由PHF1介导的稳定的PRC2染色质相互作用是增加染色质中赖氨酸三甲基化的关键- 因此也是基因抑制的关键。
“我们很高兴能够将化学和成像结合起来,以实时观察单分子量表的基本分子过程,”Beat Fierz说。“这些方法确实提供了用化学精确度理解生物学的新途径,正如此处对PRC2依赖的基因调控所证明的那样。”
推荐内容
-
乐普智能存医疗器械违法行为被罚 为乐普医疗子公司
乐普智能存医疗器械违法行为被罚 为乐普医疗子公司 中国经济网北京4月20日讯 近日,深圳市市场监督管理局公布行政处罚决定书(
-
长沙完成今年首次恢复期血浆采集,将用于新冠肺炎患者的治疗
长沙完成今年首次恢复期血浆采集,将用于新冠肺炎患者的治疗 4月24日上午,在长沙友阿献血屋,2名新冠肺炎康复者恢复期血浆采集工作顺
-
野生动物的丧失和气候变化可以协同增加蜱丰度和蜱传疾病的风险
在世界各地,蜱虫是人畜共患疾病最重要的载体之一 - 可传染给人类的动物疾病 - 它们无处不在。虽然北美人担心由黑腿或鹿蜱携带的莱姆病
-
科学家有望利用AI技术来预测黑色素瘤的扩散
NextHealth Technologies 完成1700万美元B轮融资 ;医疗IT公司Zoll Medical收购Golden Hour ;CVPR最新医学影像AI论文:利用学习图像变
-
用多组学方法改善结肠癌治疗
在今天发表在Cell上的一项研究中,贝勒医学院的研究人员对人类结肠癌组织进行了基因组学和蛋白质组学分析。他们的研究强烈支持肿瘤组织的全
-
怕见人是什么心理病
社会的发展越来越快,大家现在也慢慢开始关注一个人的心理健康。因为外界事物的巨大变化,很多人跟不上变化的脚步就会产生心理落差感从...
-
水电费信息已纳入个人征信? 还真不一定!
水电费信息已纳入个人征信? 还真不一定!自媒体时代的来临,信息被大众获取的途径多种多样,但也出现了很多不实消息被误传的情况。所以在