顶级科学家张毅Nature子刊发表最新成果

霍华德•休斯医学研究院(HHMI)的张毅教授和Azusa Inoue，在小鼠受精卵中耗尽母本的组蛋白H3.3或其分子伴侣HIRA，由此建立了缺乏核小体结构（ND）的父本原核。他们发现，ND原核形成了一种缺乏核孔复合体的核膜。这项研究发表在Nature Structural & Molecular Biology杂志上。

　　

生物通报道：高等生物的基因组DNA储存在细胞核中，这些DNA环绕着由四种组蛋白组成的八聚体，形成碟状的核小体结构。基因组DNA以这样的形式包装成为染色质，使DNA受到良好的保护。

这种核小体包装不仅有助于储存遗传信息，也涉及了细胞内的多种调控，尤其是各种以DNA为模板的过程。核小体在细胞中是否还有其他的功能呢？由于核小体删除会导致细胞死亡，此前人们的诸多尝试均以失败告终。

受精过程是有性生殖的基本特征，普遍存在于动植物界。在这一过程中，卵子和精子融合为一个合子（受精卵），包括卵子激活、调整和两性原核融合3个主要阶段。在哺乳动物的受精过程中，精子DNA会被从头装配成核小体结构。（延伸阅读：Nature：解析核小体的重塑机制）

霍华德•休斯医学研究院(HHMI)的张毅教授和Azusa Inoue利用这一特点，在小鼠受精卵中耗尽了母本的组蛋白H3.3或其分子伴侣HIRA，由此建立了缺乏核小体结构（ND）的父本原核。他们发现，ND原核形成了一种缺乏核孔复合体的核膜。这项研究发表在Nature Structural & Molecular Biology杂志上。

核膜是细胞核与细胞质之间的边界，其上具有许多孔状结构（核孔）。核孔复合体（NPC）是镶嵌在核孔上的跨膜运输通道，负责介导细胞核与细胞质之间的物质交换和信息交流。核孔复合体有两种运输方式——被动扩散与主动运输，蛋白通过核孔复合体进入细胞核，而RNA、RNP等物质通过这种结构运出细胞核。

进一步研究显示，核孔复合体的缺乏是因为ELYS无法正确定位到细胞核边缘，而ELYS是核孔复合体装配必需的一种核孔蛋白。有趣的是，将ELYS拴在ND核的边缘，能够恢复核孔复合体的装配。

这篇文章总结道，在父本原核的形成过程中，核小体组装是核孔复合体装配的一个先决条件。

几年前，汤姆森科技信息集团旗下《科学观察》(Science Watch)评出了的高影响力论文数量最多的研究人员。原北卡罗莱纳大学医学院生物化学与生物物理学系教授、霍华德•休斯医学研究院(HHMI)研究员张毅（现就职于哈佛医学院）成为分子生物学和遗传学领域高影响力论文的数量最多的前十位顶级科学家之一。其大量文章被Nature、Science和Cell等世界顶级生物科学杂志收录，是表观遗传学DNA甲基化研究领域的权威专家。

 

生物通编辑：叶予

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Nucleosome assembly is required for nuclear pore complex assembly in mouse zygotes