张如刚:染色质调控领域重要的一部分——一种全基因组调节器

【字体: 时间:2019年05月23日 来源:生物通

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  ARID1A调控基因组如何在细胞核空间上被组织,从而协调基因表达

  

生物通报道:Wistar研究所的一项最新研究揭示了ARID1A蛋白的新功能,这种蛋白由人类癌症中最常见的一种突变基因编码,研究指出ARID1A在基因组的空间组织中发挥重要作用,这也就是说它的变化与全体基因表达密切相关。这项研究为破译多种癌症,尤其是卵巢癌相关的分子机制提出了新的见解。

这一研究发现公布在Science Advances杂志上,领导这一研究的是Wistar研究所基因表达和调控程序张如刚(Rugang Zhang)博士。张教授于2002年在中科院上海生物化学与细胞生物学研究所获得博士学位。现在主要从事肿瘤细胞生物学研究,在Molecular cell、JBC、Dev cell等权威期刊上发表了多篇重要的研究论文。

对于这项最新研究,他表示,“我的实验室一直在研究ARID1A(组成一种称为SWI/SNF的复合物)在基因表达调控中的作用,在我们寻找这种复合物的新相互作用蛋白质时,我们发现ARID1A可以作为空间染色体组织的全基因组调节器,这是一种全新的观点。”

基因组的三维组织决定了小小的DNA分子如何被包装在微观空间中,同时还允许每个基因在适当的时间可以进行转录和表达。这一研究小组发现,ARID1A与凝聚素II复合物组分相互作用,后者通过组织染色体结构调节基因表达。

“这是一个受到良好监管的过程,我们发现ARID1A在其中具有关键作用,”张如刚补充说。

结果显示,ARID1A决定了凝血酶II在某些增强子DNA调控元件上的全基因组定位。因此,当ARID1A功能因基因突变而丢失时,凝聚素II分布发生改变,大量基因的表达也发生改变。

研究人员还发现,ARID1A通过其与凝聚素II的相互作用,控制染色体的不同部分如何在染色体区域中空间组织在一起,这些区域促进某些基因组的协调表达。

“我们的研究结果为癌症中的染色质调控领域填上了重要的一部分,”该研究的共同第一作者,张如刚实验室博士后研究员Shuhu Wu博士说,“通过改变染色体的特殊组织,ARID1A的丢失预计会对基因表达产生比我们原先想象更广泛的影响。”

作者简介:

张如刚教授于1993-1997年就读与安徽师范大学生物系,1997-2002年在中国科学院上海生命科学研究院生物化学与细胞生物学研究所攻读博士学位,随后在宾夕法尼亚大学与Fox Chase癌症中心接受了博士后的训练。2012年,他加入了Wistar研究所。去年,他的工作被CDMRP评为年度卵巢癌研究的亮点之一。

原文检索:

ARID1A spatially partitions interphase chromosomes, Science Advances (2019). Advance online publication.



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