组蛋白乙酰转移酶HAF2与丙酮酸脱氢酶复合体协同调控乙烯信号中的H3K14ac和H3K23ac修饰

本研究揭示了组蛋白乙酰转移酶HAF2通过结合乙烯信号核心组分EIN2-C末端，特异性催化组蛋白H3K14和H3K23位点乙酰化（H3K14ac/H3K23ac）的分子机制。作者团队运用遗传学、生化与表观基因组学方法，首次证实HAF2的溴结构域优先识别H3K14ac，其HAT结构域则展现对H3K14的催化偏好性。研究发现HAF2与核定位的丙酮酸脱氢酶复合体（PDC）形成功能模块，在EIN2依赖的乙烯信号通路中协同调控染色质重塑，为植物激素表观遗传调控提供了新范式。

　　乙烯作为关键植物激素，通过表观遗传重编程调控生长发育。本研究突破性地鉴定出组蛋白乙酰转移酶HAF2是乙烯信号中缺失的H3K14ac/H3K23ac修饰酶。遗传分析显示haf2突变体呈现乙烯低敏感性，而HAF2-MC过表达株系则组成型激活乙烯响应。酵母双杂交和体外pull-down实验证实HAF2通过C端与EIN2-C互作，该互作在乙烯处理后显著增强。

分子机制研究发现，HAF2的溴结构域形成典型四螺旋束，深度乙酰化识别口袋中的N1742残基通过氢键稳定底物结合。体外结合实验揭示该结构域对H3K14ac的亲和力比H3K23ac高3倍，点突变实验证实Y1699/Y1741选择性调控H3K14ac结合，而N1742对双位点识别均至关重要。酶活分析首次证实HAF2的HAT结构域具有乙酰转移酶活性，且C端结构域可显著增强其对H3K14的催化效率。

表观基因组学分析显示，haf2突变体中34%的乙烯诱导基因表达受阻，这些基因位点的H3K14ac/H3K23ac水平显著降低。值得注意的是，HAF2与核定位的丙酮酸脱氢酶复合体（PDC）在e1e2双突变体中呈现相似转录组缺陷，三重突变体haf2e1e2表现出加性表型。染色质免疫共沉淀证实PDC-E2和HAF2共定位于靶基因启动子区，且该定位完全依赖EIN2存在。

该研究构建了乙烯信号表观调控的新模型：乙烯诱导EIN2-C端去磷酸化并剪切入核，招募HAF2-PDC复合体至靶基因。PDC提供核内乙酰辅酶A，HAF2则特异性催化H3K14ac/H3K23ac修饰，其中H3K14ac作为优势标记促进染色质开放。这一发现不仅填补了乙烯信号中组蛋白修饰酶的空白，也为理解代谢酶-表观调控因子的协同作用提供了范例。