YEATS2 O-GlcNAc糖基化通过稳定ATAC复合体染色质结合促进肺癌发生

本研究揭示了YEATS2蛋白的O-GlcNAc糖基化修饰通过增强其与染色质的结合能力，进而促进ATAC复合体在染色质上的稳定组装，最终上调核糖体基因H3K9ac水平并驱动肺癌发生。研究人员采用ETD质谱鉴定出Thr604为关键修饰位点，通过染色质分级分离、ChIP-qPCR等技术证实该修饰对ATAC依赖的基因调控至关重要，为肺癌治疗提供了新靶点。

　　

在细胞生命活动中，蛋白质翻译后修饰如同精密的分子开关，调控着基因表达、信号传导等关键过程。其中，O-连接的β-N-乙酰葡萄糖胺(O-GlcNAc)修饰作为一种动态可逆的糖基化修饰，广泛参与转录调控、细胞应激响应等生物学过程。近年研究发现，O-GlcNAc修饰在肿瘤发生发展中扮演重要角色，但其在表观遗传调控中的具体机制仍有大量未知。特别是在染色质调控层面，虽然已知组蛋白H2A、H2B等能被O-GlcNAc修饰，但对染色质相关"阅读器"蛋白的调控研究仍属空白。

针对这一科学问题，云南大学的研究团队在《Journal of Biological Chemistry》发表重要研究成果，聚焦于YEATS结构域蛋白2(YEATS2)——ATAC复合体的关键支架蛋白。该复合体含有组蛋白乙酰转移酶GCN5/PCAF，通过催化H3K9ac修饰调控核糖体基因表达，与肺癌发生密切相关。研究人员发现YEATS2与O-GlcNAc转移酶(OGT)存在相互作用，并利用电子转移解离质谱(ETD MS)鉴定出Thr604是其主要的O-GlcNAc修饰位点。

研究采用染色质分级分离技术揭示O-GlcNAc修饰显著增强YEATS2的染色质结合能力。通过构建T604A突变体，发现该位点突变不仅减弱YEATS2自身染色质定位，还降低ATAC复合体中ZZZ3、GCN5等组分的染色质募集。染色质免疫沉淀(ChIP)实验进一步证实，T604A突变导致核糖体基因启动子区H3K9ac水平下降，相关基因表达受抑。更重要的是，裸鼠移植瘤实验显示YEATS2野生型比T604A突变体能形成更大肿瘤，从体内水平验证了O-GlcNAc修饰的促癌功能。

关键技术方法包括：1) 免疫共沉淀验证YEATS2-OGT相互作用；2) ETD质谱鉴定O-GlcNAc修饰位点；3) 染色质分级分离分析蛋白定位；4) ChIP-qPCR检测H3K9ac富集；5) 裸鼠移植瘤模型评估肿瘤生长。

【YEATS2 interacts with OGT】
通过免疫共沉淀和体外pull-down实验，证实YEATS2与OGT存在直接相互作用。点击化学和O-GlcNAc抗体检测显示YEATS2确实被糖基化修饰。

【YEATS2 is O-GlcNAcylated at Thr-604】
ETD质谱精确鉴定出Thr604修饰位点，序列比对显示该位点在进化中高度保守。T604A突变体几乎完全丧失O-GlcNAc信号，证实此为关键修饰位点。

【YEATS2 O-GlcNAcylation stimulates its chromatin binding】
染色质分级实验显示，T604A突变使YEATS2染色质结合减少50%。使用OGA抑制剂Thiamet-G提高整体O-GlcNAc水平后，野生型YEATS2染色质结合显著增强。

【YEATS2 O-GlcNAcylation promotes ATAC complex chromatin binding】
T604A突变不仅降低ZZZ3的染色质定位，还减弱YEATS2与GCN5/PCAF在染色质上的相互作用，表明O-GlcNAc修饰对整个ATAC复合体的染色质募集具有调控作用。

【YEATS2 O-GlcNAcylation upregulates the expression of ATAC-dependent ribosomal genes】
在YEATS2敲除细胞中回补野生型可恢复H3K9ac水平，而T604A突变体无此功能。ChIP-qPCR显示RPL6、RPL7等核糖体基因启动子区H3K9ac在突变体中显著降低，相应基因表达量下降。

【YEATS2 O-GlcNAcylation promotes lung cancer】
动物实验证实，过表达野生型YEATS2的肿瘤体积和重量均显著大于T604A突变组，从病理层面验证了O-GlcNAc修饰的促癌功能。

这项研究首次揭示YEATS2 O-GlcNAc修饰通过"染色质锚定"机制调控ATAC复合体功能：OGT催化YEATS2 Thr604位点糖基化→增强YEATS2染色质结合→促进ATAC复合体组装→上调H3K9ac及核糖体基因表达→驱动肺癌发生。该发现不仅拓展了O-GlcNAc修饰的染色质底物谱系，更阐明了表观遗传调控中"修饰-阅读-写入"的级联机制。鉴于YEATS2在胰腺癌、肝癌等多种肿瘤中异常表达，该研究为开发靶向O-GlcNAc-YEATS2-ATAC轴的新型抗癌策略提供了理论依据。