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为探究 ISWI 家族 ATP 依赖核小体重塑复合物中辅助亚基机制，研究人员以酵母 ISW2 复合物中 Itc1 为对象，分析其 N 端缺失影响。发现 Itc1 N 端含 WAC-downWAC 模块，其缺失不影响细胞存活但损害 ISW2 在靶基因的核小体定位功能，为解析复合物作用机制提供新视角。
在真核生物中，核小体位置受多种高度保守的核小体重塑酶精确调控，这些酶大多能沿 DNA 重新定位核小体，即核小体滑动，部分如 ISWI 和 CHD1 类重塑酶还能在体内外平衡核小体间距，这一过程称为核小体间距调控。准确的核小体定位对调控基因表达和维持染色质结构至关重要。然而，ISWI 型 ATP 酶亚基与其辅助亚基（如酵母中的 Itc1、人类中的 ACF1/BAZ1A）形成的复合物，其辅助亚基的作用机制仍知之甚少。此前有研究表明，在 BY4741 遗传背景下，从 Itc1 中删除 374 个 N 端氨基酸（itc1ΔN）会导致毒性功能获得表型和严重生长缺陷，可能是由于突变复合物的核小体间距活性缺陷所致，但不同酵母菌株背景下该缺失的表型差异仍存疑，这促使研究人员进一步探究 Itc1 N 端区域的功能及其在 ISW2 复合物中的作用机制。
德国德累斯顿工业大学等机构的研究人员开展了相关研究，旨在明确 Itc1 N 端缺失是否会导致毒性功能获得，以及其对核小体组织的影响。研究发现，Itc1 N 端缺失并不影响酵母细胞的存活，且在全基因组范围内核小体组织未发生显著变化，但在 ISW2 复合物的已知靶基因处，核小体组织受到干扰。该研究成果发表在《Epigenetics & Chromatin》。
研究中主要使用的关键技术方法包括：利用 AlphaFold 3 进行结构预测，以探究 ISW2 复合物及 Itc1 的结构；通过 PCR、Sanger 测序等分子生物学技术构建酵母突变菌株，如 itc1ΔN 缺失菌株；运用微球菌核酸酶测序（MNase-Seq）分析核小体组织；借助 Western blot 检测蛋白表达情况；采用斑点稀释实验、四分体解剖等方法分析细胞生长表型。
结果
- Itc1 结构域与 WAC-downWAC 模块鉴定：通过 IUPred2 预测发现，Itc1 的 WAC 结构域 C 端存在低无序区域，即 downWAC 基序，二者形成结构模块。AlphaFold 3 预测显示，该模块在同源蛋白中结构保守，其一侧具有高度正电荷界面，可能与 DNA 结合相关。此外，该模块通过长无序多肽 linker 与复合物其余部分连接，与复合物其他部分的相互作用界面较小，结合不稳定。
- itc1ΔN 缺失菌株表型分析：在单倍体 BY4741 和二倍体 BY4743 菌株中，itc1ΔN 缺失均未导致可测量的生长缺陷，且 Western blot 显示 itc1ΔN-FLAG 蛋白稳定表达，排除了蛋白快速降解掩盖毒性表型的可能。即使在缺失 ISW1 和 CHD1 重塑酶的细胞中重复实验，结果依然相同，表明无功能冗余的重塑因子掩盖表型。
- 核小体组织分析：MNase-Seq 结果显示，itc1ΔN 细胞与野生型细胞相比，全基因组平均核小体结构和核小体重复长度（NRL）无显著差异。但在 ISW2 依赖的基因中，itc1ΔN 细胞的 + 1 核小体位置向下游移动，NRL 降低，且与 ISW2 缺失细胞表型相似，说明 itc1ΔN 缺失导致 ISW2 复合物功能丧失。
讨论
本研究表明，Itc1 N 端缺失与 ITC1 或 ISW2 的完全缺失无显著差异，因此 itc1ΔN 应被视为 ISW2 的无效等位基因。结合结构预测，提出 WAC-downWAC 模块通过柔性连接子帮助 ISW2 搜索靶基因并定位 + 1 核小体的模型。该模块可能通过结合 DNA 或特定转录因子，使复合物锚定在靶基因附近，进而发挥核小体重塑作用。
这项研究澄清了此前关于 itc1ΔN 缺失导致毒性表型的争议，明确了 Itc1 N 端区域在 ISW2 复合物中的功能，为深入理解 ISWI 家族复合物的作用机制提供了重要依据，有助于进一步揭示核小体定位和基因表达调控的分子机制，为相关疾病（如染色质重塑异常相关疾病）的研究奠定了基础。
