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王横滨等—组蛋白H2A去泛素化过程机理研究

来源:生物通
摘要:来自阿拉巴马州大学生物化学与分子遗传学系,细胞生物学系,纪念斯隆-凯特琳癌症中心(MemorialSloan-KetteringCancerCenter)的研究人员识别出了组蛋白H2A的主要去泛素化(deubiquitination)过程,也证明H2A去泛素化是细胞周期和基因表达的关键步骤。之前的研究虽然揭示了一些组蛋白泛素化的机制,但是并未在H2A去泛素......

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来自阿拉巴马州大学生物化学与分子遗传学系,细胞生物学系,纪念斯隆-凯特琳癌症中心(Memorial  Sloan  -Kettering  Cancer  Center)的研究人员识别出了组蛋白H2A的主要去泛素化(deubiquitination)过程,也证明H2A去泛素化是细胞周期和基因表达的关键步骤。之前的研究虽然揭示了一些组蛋白泛素化的机制,但是并未在H2A去泛素化过程机理研究中获得进展,这一突破性的研究成果目前公布在《自然》杂志上。

  

文章的通讯作者是来自阿拉巴马大学的王横滨(Hengbin  Wang,音译)副教授,其早年毕业于河北师范大学,于中国农业大学获得博士学位,之后赴日本九州大学进行博士后研究工作,目前任阿拉巴马大学副教授。

  

组蛋白翻译后修饰在染色体结构和功能方面具有十分重要的意义,扮演着调控者的角色,这些修饰中的组蛋白泛素化(ubiquitination)主要出现在组蛋白H2A和H2B上,近期虽然已识别出组蛋白H2A的泛素化配基在Hox基因沉默和X染色体失活的H2A泛素化过程中起到了关键作用,但是H2A去泛素化(deubiquitination)过程中的酶以及H2A去泛素化作用至今并不清楚。

  

在这篇文章中,研究人员报道了组蛋白H2A,Ubp-M(也称为USP16)主要泛素化的功能性特征,实验表明体外Ubp-M接近于核小体底物,与组蛋白H2A去泛素化特异性相关,但是体外与体内都与H2B无关。

  

值得注意的是,研究人员敲除了HeLa细胞中的Ubp-M,结果发现细胞周期的有丝分裂过程受到影响,导致细胞生长缓慢,进一步研究则揭示Ubp-M引起的H2A去泛素过程是接下来的H3上Ser10的磷酸化,以及细胞进入有丝分裂过程中染色体分离(chromosome  segregation)的必要条件。

  

而且研究人员也证实Ubp-M可以通过H2A去泛素化调控Hox基因表达,阻断Ubp-M的功能会导致光滑爪蟾(Xenopus  laevis)的生长缺陷。这些研究识别出了组蛋白H2A的主要去泛素化过程,也证明H2A去泛素化是细胞周期过程和基因表达的关键步骤。
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