海外华人张治国博士研究发现新组蛋白乙酰转移酶

        细胞分裂S期，组蛋白H3上第56位赖氨酸（H3-K56）发生乙酰化。H3-K56乙酰化作用重大，失败会导致细胞对引发DNA损伤的条件非常敏感。尽管如此，但科学家一直没有找到组蛋白乙酰转移酶（histone  acetyltransferase  ，HAT）催化球形H3-K56乙酰化的科学证据。

        Mayo临床医学院生化和分子生物学部的张治国（Zhiguo  Zhang，音译）、韩钧红（Junhong  Han，音译）等与加州大学河畔分校以及纽约大学医学院的研究人员合作，发现Ty1转座基因（transposition  gene）的蛋白产物109（Rtt109）是种特殊的组蛋白乙酰转移酶。文章刊登于2月2日《Science》。

        缺乏Rtt109或者rtt109上保守的天门冬氨酸残基发生突变，细胞的H3-K56乙酰化能力丧失，并且对遗传毒物（genotoxic  agents）的敏感性增强，自发的染色体断裂几率上升。因此研究人员认为，Rtt109虽然与其它任何已知的乙酰转移酶没有同源序列，但是一种乙酰化H3-K56的特异乙酰转移酶。



张治国博士简介：

        本科（B.S.）：应用化学专业

        国防科技大学（National  University  of  Defense  Technology）

        硕士（M.S.）：应用化学

        中国科学院大连化学物理研究所（Dalian  Institute  of  Chemical  Physics,  Chinese  Academy  of  Sciences）

        博士（Ph.D.）：生物化学

        犹他州立大学（University  of  Utah）

        博士后研究方向：啤酒酵母（S.  cerevisiae）的表观遗传学（epigenetic  inheritance）

                        冷泉港实验室Bruce  Stillman实验室



        当前研究工作：

        表观遗传（epigenetic  inheritance），染色体范围的可遗传的转录抑制（repression  of  transcription），在调节基因表达中扮演重要角色，维持基因组的稳定性和细胞的发育命运。错误的沉默（silencing），如DNA启动区（promoter  regions）的异常甲基化（hyper-methylation）引起的肿瘤抑制基因失活，直接导致癌症。张博士等关注细胞分裂S期时的表观遗传现象。

        DNA复制相关的染色体组装（chromatin  assembly  ）过程中，新合成的H3和H4被组氨酸分子伴侣如染色体组装因子1（chromatin  assembly  factor  1  ，CAF-1）、ASF-1和其它一些PCNA依赖过程的未知因子沉积下来。沉积下来的组蛋白H2A和H2B形成核小体。PCNA在DNA修复和复制过程中发挥重要作用。PCNA与DNM（维持正常细胞和癌细胞DNA甲基化形式所必需的一种DNA胞嘧啶甲基转移酶）相互作用。

        张博士通过两种途径研究表观遗传学。首先，他们以啤酒酵母作为研究模型，研究表观遗传中DNA复制蛋白，鉴别出三个与沉默有关的基因，并将其中之一的蛋白产物命名为（EPA1），发现EPA1是一种调节沉默的新的组蛋白分子伴侣。张博士还鉴别出染色体修复过程中的15中新的修复者，但仍未探明其功能。其次，张博士准备将酵母中取得的结果应用在哺乳动物细胞中，研究表观遗传学及其引发的癌症。他们观察DNMT1被募集到修复位点以及组蛋白修饰酶复制组蛋白密码的机制，希望设计出能够激活癌细胞中被沉默的抑癌基因的治疗剂。（生物通记者  小粥）