北京师范大学生科院第一单位发表Nature文章

　　

生物通报道：来自北京师范大学生命科学学院，哈佛大学等处的研究人员发表了题为“Polycomb-like proteins link the PRC2 complex to CpG islands”的文章，首次发现PCL家族蛋白的EH结构域识别含有非甲基化CpG序列的DNA元件，揭示了表观遗传调控核心复合物PRC2招募到基因组上重要位点的分子机制，为进一步理解PCL家族蛋白在PRC2复合物中的生理功能，以及靶向与PRC2相关疾病开辟了一个全新的思路。

这一研究成果公布在9月7日（北京时间）的Nature杂志上。文章的通讯作者为北京师范大学生命科学学院****王占新教授，第一作者为王占新实验室的博士生李豪杰和蒋君翊，以及哈佛大学医学院施扬教授实验室的博士后Robert Liefke。参与合作的实验室有哈佛大学医学院的施扬教授实验室、Martha Bulyk教授实验室和纪念斯隆 - 凯特琳癌症中心的Dinshaw J. Patel教授实验室。

尽管所有的细胞类型DNA中编码的遗传信息相同，但人们越来越清楚：基因组外的信息，即表观遗传学在决定细胞朝着定义路线重编程中发挥着重要的作用。研究显示核心蛋白复合体PRC1和PRC2参与建立维持了Polycomb（多梳）抑制染色质状态，是决定基因的活化和去活化，在适当的时间对适当的细胞组织类型的基本要素之一。

PCL家族蛋白是PRC2复合物的结合蛋白，在这篇文章中，研究人员首次发现PCL家族蛋白的EH结构域识别含有非甲基化CpG序列的DNA元件，并通过结构生物学的方法揭示了PCL蛋白家族成员(PHF1和MTF2) 识别这种特定DNA元件以及识别含有H3K36me3修饰的组蛋白的分子机理。

在体内，非甲基化CpG序列的DNA主要出现在基因组的CpG岛上，王占新实验室通过与哈佛大学施扬教授实验室合作，发现在小鼠胚胎干细胞内PCL家族蛋白成员通过对基因组上非甲基化CpG序列的特异识别，帮助PRC2复合物招募到染色质的CpG岛上。

这项研究首次发现并证实了PCL家族蛋白是连接PRC2与CpG岛的纽带，该工作为PRC2复合物在染色质上CpG岛特异的招募提供了直接的实验证据，解决了困惑人们多年的关于PRC2在染色质上选择性定位的这一重要问题，为进一步理解PCL家族蛋白在PRC2复合物中的生理功能，以及靶向与PRC2相关疾病开辟了一个全新的思路。

PCL蛋白（polycomb-like proteins）是基因“开关“状态之间的一个桥接分子，此前来自北卡罗来纳大学教堂山分校医学院的研究人员通过这类蛋白，揭示了表观遗传信号协同作用决定干细胞最终命运的机制：PCL通过PRC2复合体导致了与表观遗传信号相关的某些基因被关闭。研究人员指出在干细胞中，PRC2复合体关闭了一些基因，这些基因可以促进重编程形成如心脏或肺脏等器官特化细胞。华裔学者Cell子刊干细胞命运的决定子

作者简介：

王占新
博士 教授

个人简历
2000年7月毕业于吉林大学生命科学院生物化学专业，同年被保送到中国科学院生物物理研究所师从梁栋材院士和常文瑞院士进行蛋白质三级结构的研究工作，于2006年3月获得博士学位。2006年－2013年在美国Memorial Sloan-Kettering Cancer Center的结构生物学部做博士后工作，师从美国科学院院士Dinshaw J. Patel教授，研究与癌症相关的重要蛋白质分子的表观遗传学调控机理，在Cell、Nature和Annual Review of Biochemistry等学术期刊上发表论文多篇。2012年9月入选中组部的"****"计划。2013年初回国担任北京师范大学生命科学学院教授，任职于细胞增殖与调控教育部重点实验室，细胞生物学研究所。

主要研究内容

通过蛋白质晶体学、生物物理和生物化学等方法研究与癌症相关的重要蛋白质及相关复合物的分子机理，重点研究他们参与表观遗传调控的分子机理。研究的内容包括与白血病相关的蛋白MLL1、AML1-ETO等与修饰的组蛋白或者转录因子相互作用的分子机理，TRIM家族蛋白TRIM24、TRIM33等识别组合的"组蛋白密码"的分子机理以及其异常在癌症生成中的作用等。通过对这些重要蛋白质复合物结构的精确测定，以期在原子水平阐明这些生物大分子异常导致癌症的机理。

原文标题：

Polycomb-like proteins link the PRC2 complex to CpG islands