网易首页 > 网易号 > 正文 申请入驻

NAR丨高珊课题组在发表溴结构域蛋白IBD1调控转录稳态的新机制

0
分享至


真核生物的基因表达通过组蛋白修饰与染色质重塑之间的相互作用实现动态调控,但这两者如何协调运作仍不完全清楚。 近日,中国海洋大学高珊教授课题组 在 Nucleic Acids Research 杂志发表题为

Bromodomain protein IBD1 bridges histone acetylation and H2A.Z deposition to fine-tune transcription
( 溴结构域蛋白 IBD1 连接组蛋白乙酰化与 H2A.Z 添加从而精准调控转录 ) 的研究成果。该研究以 单细胞真核 模式生物嗜热四膜虫( Tetrahymena thermophila )为体系,发现IBD1溴结构域可特异性识别H3K9/K14双乙酰化修饰H3K9/K14ac),并招募SWR复合体组分蛋白ARP6从而促进组蛋白变体H2A.Z被精准添加至染色质中。 当 “ 组蛋白乙酰化 - IBD1 - H2A.Z” 这一 调控 轴 受到 扰动 时,会引发基因的异常高表达, 表明 H2A.Z 在基因表达调控上具有 双重功能 : 在维持基础转录水平的同时,抑制 转录 异常激活(图1。 这一发现为深入解析 H2A.Z 的生物学功能提供了 新数据 ,也为理解染色质修饰与组蛋白变体在基因表达调控中的协同机制提供了新视角。



图 1 . 溴 结构域蛋白 IBD1 调控转录稳态 的 模式图 。

在 四膜虫中 , H2A.Z 仅分布于转录活跃的大核, 富集于转录活跃 的 基因区域,尤其偏向基因 5 ′ 端,并与基因表达水平呈正相关。这提示 H2A.Z 与转录 活跃 密切相关,也为后续解析其调控功能提供了基础。

进一步的序列与功能分析显示, IBD1 含有保守的 溴 结构域( bromodomain , BRD ),该结构 域能够 识别组蛋白乙酰化修饰。当 BRD 发生突变( IBD1-BRDmut )时, IBD1 在基因 5′ 端的富集明显下降;而无论是 IBD1 缺失( Δ IBD1 )还是 BRD 突变, 都会 导致 ARP6 在基因 5′ 端的富集下降 , 由于 ARP6 是 负责 H2A.Z 添加 的 SWR 复合体 的组分蛋白, 这一变化进一步导致 H2A.Z 在基因 5′ 端的 分布下降 。

团队随后探究了 IBD1 所识别的组蛋白乙酰化底物,发现 IBD1 偏好性识别 H3K9/K14 双乙酰化( H3K9/K14ac )。 H3K9/K14ac 与 H2A.Z 的基因组分布特征也 高度相似 ,倾向于分布在 基因 区 5′ 端 ;同时, IBD1 、 H2A.Z 以及 H3K9/K14ac 富集的基因也高度重叠。将 H3K9 突变为 Q ( H3K9Q-RS )后, IBD1 、 ARP6 以及 H2A.Z 的 基因 区 5′ 端 分布均降低。

进一步研究 发现, IBD1 功能受损( Δ IBD1 或 BRD mut )会引起 广泛 的转录上调,并伴随 H2A.Z 的基因区 5 ′ 分布 整体下降 ; ARP6 敲低 ( ARP6 -KD ) 也产生类似的广泛转录上调 。此外 , H2A.Z 、 IBD1 、 H3K9/K14ac 与 Pol II 转录基因 的 表达 水平 呈正相关 ; 同时, H2A.Z 与 H3K9/K14ac 的富集水平彼此呈正相关 ,且二者均与较高的转录活性相关。 特别是 在同时富集 IBD1 、 H3K9/K14ac 和 H2A.Z ( triple+ )的基因中, IBD1 缺失或 BRD 突变 会 导致 H2A.Z 分布 显著下降并伴随转录明显升高 。 这种变化在 高表达 基因中更为突出: H2A.Z 下降幅度 更 大,转录上调也 更 为明显。这些结果表明, H2A.Z 不仅与转录活性 正 相关,还在高 乙酰化基因 中发挥抑制转录过度激活的重要作用。在表型 方面 ,这种转录 失调 带来了 严重的生理影响 : Δ IBD1 和 IBD1-BRDmut 细胞生长速率 相较野生型大幅度 下降 。

综上, 该 研究建立了 新的分子 调控通路:IBD1通过其溴结构域识别组蛋白乙酰化(尤其是 H3K9/K14ac )被招募至染色质,随后SWR复合体(ARP6)在基因5′添加H2A.Z,从而维持转录稳态与细胞正常生长。

该研究由 中国海洋大学 进化所原生动物学团队 高珊 教授课题组 完成。高珊 教授课题组 博士生 张 喆 、李海程 ,以及硕士毕业生鞠艾利 为该文章的共同第一作者 ,王媛媛副教授和高珊教授为文章的通讯作者。 高珊 教授课题组 博士 毕业生叶飞,魏帆,刘永强,博士生 牛俊骅 , 硕士生蒋泓桢对该工作 亦有重要贡献。

原文链接:https://academic.oup.com/nar/article/54/4/gkag148/8494756

制版人: 十一

参考文献

1 . Wong, L.H. and Tremethick , D.J. Multifunctional histone variants in genome function.Nat Rev Genet.2025; 26: 82-104.

2 . Strahl, B.D. and Allis, C.D. The language of covalent histone modifications.Nature.2000; 403: 41-45.

3 . Kouzarides , T. Chromatin modifications and their function.Cell.2007; 128: 693-705.

4 . Giaimo, B.D., Ferrante, F., Herchenröther, A., Hake, S.B. et al. The histone variant H2A.Z in gene regulation.Epigenetics Chromatin. 2019; 12: 37.

5 . Billon, P. and Côté, J. Precise deposition of histone H2A.Z in chromatin for genome expression and maintenance.BiochimBiophysActa GeneRegulMech. 2012; 1819: 290-302.

6 . Zhang, Z., Ju, A.L., Wang, Y.Y., Jiang, H.Z. et al. Bromodomain-containing proteins in the unicellular eukaryoteTetrahymenathermophila.ZoolRes.2025; 46: 538-550.

7 . Saettone , A., Garg, J., Lambert, J.P., Nabeel-Shah, S. et al. The bromodomain-containing protein Ibd1 links multiple chromatin-related protein complexes to highly expressed genes in Tetrahymena thermophila .Epigenetics Chromatin.2018; 11: 10.

学术合作组织

(*排名不分先后)



战略合作伙伴

(*排名不分先后)



转载须知


【非原创文章】本文著作权归文章作者所有,欢迎个人转发分享,未经作者的允许禁止转载,作者拥有所有法定权利,违者必究。

BioArt

Med

Plants

人才招聘

近期直播推荐


点击主页推荐活动

关注更多最新活动!


特别声明:以上内容(如有图片或视频亦包括在内)为自媒体平台“网易号”用户上传并发布,本平台仅提供信息存储服务。

Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.

相关推荐
热点推荐
普通储户做好心理准备,银行存款利率,或将重现2016年的市场行情

普通储户做好心理准备,银行存款利率,或将重现2016年的市场行情

别人都叫我阿腈
2026-08-18 11:18:10
中国强大到什么程度?断层式领先全世界

中国强大到什么程度?断层式领先全世界

混沌录
2026-08-17 22:28:09
6.3万!日产新车正式上市

6.3万!日产新车正式上市

科技堡垒
2026-08-17 11:44:54
1945年关东军战俘最恐惧的并非冻死,而是苏联女护士那只白皙的手,她伸手一拉,几十个日本兵当即吓得脸色煞白

1945年关东军战俘最恐惧的并非冻死,而是苏联女护士那只白皙的手,她伸手一拉,几十个日本兵当即吓得脸色煞白

唠叨说历史
2026-08-17 18:08:13
《英雄》女主海顿去世,37岁生日前离世,生前自曝产后一度濒死

《英雄》女主海顿去世,37岁生日前离世,生前自曝产后一度濒死

影视情报室
2026-08-18 02:14:39
杭州地产圈饭局“围猎”管培生事件

杭州地产圈饭局“围猎”管培生事件

人间颂
2026-08-18 10:30:08
为iPhone 18 Pro做准备,富士康公开招聘:新入职员工提供8800元的招聘奖金,越早到岗上班的员工还能获得额外的奖金激励

为iPhone 18 Pro做准备,富士康公开招聘:新入职员工提供8800元的招聘奖金,越早到岗上班的员工还能获得额外的奖金激励

鲁中晨报
2026-08-18 07:34:02
3次亲吻日本国旗!张本智和表忠心遭日网友批评:不尊重松岛辉空

3次亲吻日本国旗!张本智和表忠心遭日网友批评:不尊重松岛辉空

念洲
2026-08-17 13:06:01
朱标究竟有多恐怖?为什么很多人说朱标不死,朱棣根本不敢造反

朱标究竟有多恐怖?为什么很多人说朱标不死,朱棣根本不敢造反

千秋文化
2026-08-15 20:43:13
林彪鞭打妻子无人敢劝,刘亚楼夺鞭大吼,林彪:刘亚楼管我,我服

林彪鞭打妻子无人敢劝,刘亚楼夺鞭大吼,林彪:刘亚楼管我,我服

壁炉公子
2026-08-17 14:13:17
震惊!一女生在王水牛的评论区喊“爸爸”,结果被网友扒出来ip在山东

震惊!一女生在王水牛的评论区喊“爸爸”,结果被网友扒出来ip在山东

火山詩话
2026-08-18 06:40:14
特朗普女婿库什纳与内塔尼亚胡会谈约4小时,库什纳称,“我们可能最快在30天内就能看到进展,希望届时能开始清除部分武器”

特朗普女婿库什纳与内塔尼亚胡会谈约4小时,库什纳称,“我们可能最快在30天内就能看到进展,希望届时能开始清除部分武器”

政知新媒体
2026-08-18 08:18:04
弟弟举报哥哥冒名顶替上大学,湘潭大学独家回应

弟弟举报哥哥冒名顶替上大学,湘潭大学独家回应

中国新闻周刊
2026-08-17 20:33:07
黔驴技穷啊!美国总统突然宣布了!

黔驴技穷啊!美国总统突然宣布了!

故事终将光明磊落
2026-08-18 08:58:16
网友吐槽格力字体像“格尸”“格P”,批评令人误解、意味不好,建议修改,评论区已经吵翻天

网友吐槽格力字体像“格尸”“格P”,批评令人误解、意味不好,建议修改,评论区已经吵翻天

谭谈社会
2026-08-18 11:26:52
牡丹花下死?汪峰将森林北踢出局,这次终于彻底印证葛荟婕的评价

牡丹花下死?汪峰将森林北踢出局,这次终于彻底印证葛荟婕的评价

历史的烟火
2026-08-14 15:48:04
“我才14岁,杀人不偿命”,特警生残忍捅死同学,小恶魔被判无期

“我才14岁,杀人不偿命”,特警生残忍捅死同学,小恶魔被判无期

易玄
2026-08-16 03:50:05
二公主崔敏贞用一场独行婚礼宣告:母亲卢素英的悲剧,到我为止

二公主崔敏贞用一场独行婚礼宣告:母亲卢素英的悲剧,到我为止

房产衫哥
2026-08-17 05:22:19
三条毒箭射向中国!新西兰冲在反华前线,没料中方一一霸气回击

三条毒箭射向中国!新西兰冲在反华前线,没料中方一一霸气回击

深析古今
2026-08-17 17:16:08
网友:我支持车主撞杆!明明已经付完款,还被强制要求看完广告才能走,而且容易误触下载软件,到头来停车费1分没优惠,评论区一片支持!

网友:我支持车主撞杆!明明已经付完款,还被强制要求看完广告才能走,而且容易误触下载软件,到头来停车费1分没优惠,评论区一片支持!

谭谈社会
2026-08-17 00:38:43
2026-08-18 13:12:49
BioArt incentive-icons
BioArt
探索生物艺术之奥秘
10898文章数 18535关注度
往期回顾 全部

科技要闻

特斯拉Cybercab有望本月投放运营

头条要闻

女孩坠江被老人救起16年后考上北大:开学后学游泳

头条要闻

女孩坠江被老人救起16年后考上北大:开学后学游泳

体育要闻

中国男篮,一直被质疑,永远被期待

娱乐要闻

郭德纲风波再升级!德云社跟着遭殃

财经要闻

重要信号!稳增长政策正加快出台

汽车要闻

更长更豪华还有3.0T V6动力 长轴距版奔驰GLE来了

态度原创

艺术
健康
手机
教育
家居

艺术要闻

典藏·希施金:不可不知的10幅作品

青春期脊柱侧弯高发!家长注意这些

手机要闻

鸿蒙装机量突破8000万 稳居国内第二大手机系统

教育要闻

原来,山东高考“3+3”赋分制是这样的!

家居要闻

2026建博会(广州) 公装联探展交流活动

无障碍浏览 进入关怀版