清华大学、德克萨斯大学Cell联合发布表观遗传重要发现

来自清华大学和德克萨斯大学研究人员声称来自于他们的研究结果表明了，通过称作为YEATS domain的蛋白质阅读器（protein reader）来操控染色质及其组蛋白的一条可能的新途径。一些蛋白质阅读器附着到组蛋白的“尾巴”上，在基因激活中发挥重要的作用。

　　

生物通报道  谈到配送，就连联邦快递（Federal Express®）和UPS快递（UPS®）也无法与人体相比。在癌症生物学中存在着一个令人惊叹的包装和传送系统，其影响了人体是否将会形成癌症。

组蛋白，这一染色质的主要组成元件是一个让人感兴趣的领域。人们认为染色质畸变可导致与癌症相关的DNA损伤。来自清华大学医学院基础医学系和结构生物学中心李海涛研究团队和德克萨斯大学MD安德森癌症中心石晓冰课题组的研究人员声称，来自于他们的研究结果表明了通过称作为YEATS domain的蛋白质阅读器（protein reader）来操控染色质及其组蛋白的一条可能的新途径。一些蛋白质阅读器附着到组蛋白的“尾巴”上，在基因激活中发挥重要的作用。

MD安德森癌症中心的表观遗传学和分子癌变助理教授石晓冰（Xiaobing Shi）说：“我们的研究结果表明了作为癌症治疗的潜在靶点YEATS domains的重要性。我们确定了YEATS是一种新型的组蛋白乙酰化‘阅读器’。”

他们的研究结果发表在本月出版的《细胞》（Cell）杂志上。

当DNA 就像线轴上的捆线那样缠绕着组蛋白时，它们形成了一个更大的DNA、组蛋白聚集体，称作核小体（nucleosome）。核小体进一步包装成为包含DNA、蛋白质和RNA的染色质。染色质的作用是收缩起DNA将其装入到细胞中由此防止DNA损伤，并通过受控的基因表达实现健康的细胞分裂。某些组蛋白修饰如乙酰化和甲基化对于染色质性能至关重要。

石晓冰说：“这些组蛋白修饰为识别特异修饰、并影响下游生物结果的阅读器蛋白充当了停泊位点。相比于以往鉴别的各种各样的组蛋白甲基化阅读器，目前已知识别组蛋白乙酰化的阅读器蛋白却很少。”（延伸阅读：清华李海涛教授Nature携手华人科学家发表表观遗传重要成果 ）

换句话说，如果扫描仪不能识别你包裹上的条形码，就可能会出问题。就DNA包装和传送这样至关重要的事情来说，这有可能意味着会导致癌症。大约在10年前，人们发现了一个叫做bromodomain的组蛋白乙酰化阅读器家族，直到现在都被认为是唯一的组蛋白乙酰化“阅读器”。

石晓冰说：“早些时候鉴别出了一些靶向bromodomain蛋白的有效抑制剂，证实是有吸引力的治疗靶点。我们的研究发现通过鉴别出另一个组蛋白乙酰化阅读器YEATS domains，增加了对此的认识，我们相信它与健康以及可能与致癌过程之间存在联系。”

（生物通：何嫱）

生物通推荐原文摘要：

AF9 YEATS Domain Links Histone Acetylation to DOT1L-Mediated H3K79 Methylation

The recognition of modified histones by “reader” proteins constitutes a key mechanism regulating gene expression in the chromatin context. Compared with the great variety of readers for histone methylation, few protein modules that recognize histone acetylation are known. Here, we show that the AF9 YEATS domain binds strongly to histone H3K9 acetylation and, to a lesser extent, H3K27 and H3K18 acetylation. Crystal structural studies revealed that AF9 YEATS adopts an eight-stranded immunoglobin fold and utilizes a serine-lined aromatic “sandwiching” cage for acetyllysine readout, representing a novel recognition mechanism that is distinct from that of known acetyllysine readers. ChIP-seq experiments revealed a strong colocalization of AF9 and H3K9 acetylation genome-wide, which is important for the chromatin recruitment of the H3K79 methyltransferase DOT1L. Together, our studies identified the evolutionarily conserved YEATS domain as a novel acetyllysine-binding module and established a direct link between histone acetylation and DOT1L-mediated H3K79 methylation in transcription control.