位点特异性编程调控了小鼠胚胎干细胞中组蛋白H2B第108位赖氨酸的动态翻译后乙酰化过程

《Nature Communications》：Site-specific programming characterizes dynamic post-translational acetylation of histone H2B lysine 108 in mouse embryonic stem cells

　　

摘要

动态组蛋白修饰对调控干细胞的命运至关重要。然而，针对未受干扰的胚胎干细胞（ESCs）染色质中组蛋白修饰位点的特异性编程仍面临挑战。在本研究中，我们在小鼠胚胎干细胞（mESCs）中建立了一个基于遗传密码扩展的平台，用于在天然染色质中进行位点特异性的蛋白质组学映射和功能分析。利用该平台，我们发现Rps19bp1可促进Sirt1介导的组蛋白H2B第108位赖氨酸的脱乙酰化（H2B-K108ac）。此外，Site-specific-AcK实验表明H2B-K108ac可以诱导H2B聚集体的形成并调节染色质的可及性。从功能上看，通过遗传密码扩展提高H2B-K108ac的水平以及Rps19bp1的缺失会导致与mESC分化相关的基因表达发生显著变化。进一步的研究还发现，Rps19bp1的缺失可促进mESC衍生的畸胎瘤向神经细胞方向分化。我们的研究开发了一个强大的平台，用于将特定的组蛋白乙酰化与染色质动态及细胞命运决定过程联系起来，为未来探索干细胞中的其他组蛋白修饰类型奠定了基础。