Polycomb调控组蛋白甲基化介导基因沉默的机制

NIBS朱冰实验室在 Science 杂志发表题为Dense Chromatin Activates Polycomb Repressive Complex 2 to Regulate H3 Lysine 27 Methylation的研究论文。Polycomb介导的基因沉默是一个经典的表观遗传现象。其特点是能够忠实地维持基因的沉默状态，而非诱发基因的沉默。然而其分子机理尚未被清晰阐述。

PRC2是一个重要的Polycomb蛋白复合物，在体内负责催化组蛋白H3第27位赖氨酸的甲基化修饰。朱冰实验室与本所高绍荣实验室，美国南加州大学Xianghong Jasmine Zhou实验室，清华大学柴继杰实验室合作，在本研究中发现：组蛋白甲基化酶PRC2的酶活性受其底物染色质的紧密状态的调节。PRC2在紧密的染色质底物上有很高的催化活性，但在松散的染色质底物上则催化活性很低。这一敏感性是由于PRC2受到相邻核小体上的组蛋白肽段的变构激活。由于活跃转录的基因具有松散的染色质结构，而沉默状态的基因则具有紧密地染色质结构，本项研究提出了一个新的假说，即PRC2通过感知靶基因的转录状态来调节自己的活性，从而正确实现基因转录状态的维持。

袁文博士(NIBS与中国农业大学联合培养，朱冰实验室)，吴彤博士(NIBS与中国农业大学联合培养，高绍荣实验室)以及博士研究生付航(NIBS与中国农业大学联合培养，朱冰实验室)为本文共同第一作者。朱冰博士和高绍荣博士为共同通讯作者。其他作者包括美国南加州大学Xianghong Jasmine Zhou博士，清华大学柴继杰博士，以及Xianghong Jasmine Zhou实验室Chao Dai，朱冰实验室吴慧博士，刘楠，李想，徐墨博士，张珠强博士，柴继杰实验室牛天慧博士和韩志富博士。本研究由科技部，北京市政府,霍华德-休斯医学院国际青年科学家项目和美国NSF Career Award资助。