NatureZG科学家揭示DNA复制起始的调控机制

近日，中科院生物物理所李国红课题组与朱明昭课题组合作揭示组蛋白变体H2A.Z对DNA复制起始位点的调控。2019年12月25日，于《自然》（Nature）在线发表了题为H2A.Z facilitates licensing and activation of early replication origins 的研究论文。

该研究发现，含有组蛋白变体H2A.Z的核小体能够通过直接结合甲基化酶SUV420H1以有效刺激H4 K20残基的二甲基化，从而许可和激活早期复制起点。全基因组研究显示，来自H4K20me2、ORC1和新生DNA链的信号与H2A.Z共定位，并且H2A.Z的缺失导致整个基因组中H4K20me2、ORC1和新生链信号的减少。与其他来源相比，H2A.Z调控的复制起点具有更高的激发效率和更早的复制时机。这些结果表明，组蛋白变体H2A.Z在表观遗传学上调控早期复制起点的许可和激活，并通过SUV420H1-H4K20me2-ORC1信号轴维持复制时机。

为了研究这个通路在生理条件下的作用，研究者还构建了在小鼠T细胞中条件性敲除H2A.Z的小鼠。研究结果也发现，在T细胞中条件性敲除H2A.Z会导致活化后的T细胞增殖变慢，复制信号显著降低。

该研究中，H-3标记的甲基化转移酶活性使用珀金埃尔默公司的液闪仪进行定量分析。珀金埃尔默为ZG科学家科研助力。

图：含H2A.Z的核小体结合甲基化酶SUV420H1的结构显示（a）R257/ SUV420H1和E64/ H4相互作用（b）K333 /SUV420H1和D97/ H2A.Z相互作用