HUA2蛋白通过识别H3K36me3修饰调控开花时间的分子机制

本研究揭示了拟南芥PWWP结构域蛋白HUA2作为H3K36me3修饰阅读器的新功能。研究人员发现HUA2通过其PWWP基序特异性结合甲基化H3K36，进而促进FLC和MAF1基因位点的组蛋白乙酰化（H3ac/H3K9ac），最终抑制植物早花现象。该发现为表观遗传修饰与植物发育调控的分子关联提供了重要证据。

　　

组蛋白H3第36位赖氨酸三甲基化修饰（H3K36me3）作为重要的表观遗传标记，既能激活基因转录又参与植物发育与环境响应调控。然而其向下游传递分子机制尚属空白。最新研究发现拟南芥PWWP结构域蛋白HUA2能特异性识别H3K36me3修饰，这种结合完全依赖其PWWP基序——该基序突变会导致hua2-7突变体的表型无法被挽救。

遗传学分析显示，虽然hua2-7和H3K36甲基转移酶SDG8的突变体sdg8-1在长日照、中日照和短日照条件下均表现早花，但HUA2位于SDG8遗传通路下游。分子机制研究表明，早花表型与开花抑制因子FLC和MAF1的表达下调密切相关。

染色质免疫共沉淀（ChIP）实验揭示：FLC和MAF1位点的H3K36me3修饰水平依赖SDG8而不依赖HUA2；但组蛋白乙酰化修饰（H3ac和H3K9ac）水平在hua2-7中显著降低，且这种降低主要受SDG8调控。这些发现共同勾勒出HUA2作为H3K36me3修饰阅读器，通过促进靶基因位点组蛋白乙酰化来激活FLC/MAF1转录，从而精准调控植物开花时间的分子通路。