近日，中國科學(xué)院廣州生物醫藥與健康研究院與澳門(mén)大學(xué)合作在Cell Research在線(xiàn)發(fā)表題為Structural basis of nucleosome deacetylation and DNA linker tightening by Rpd3S histone deacetylase complex的研究論文。該研究通過(guò)生化手段及單顆粒冷凍電鏡技術(shù)確定了Rpd3S組裝模式，并且以多種不同核小體底物模擬Rpd3S去乙?；?/span>過(guò)程中的不同狀態(tài)，成功捕獲了Rpd3S在H3K36甲基化依賴(lài)的去乙?；?/span>過(guò)程中的多個(gè)構象，以及與Linker Histone H1共存的模式?；谝陨辖Y果本研究提出：Rpd3S通過(guò)其Eaf3亞基上的CHD識別H3K36me3，并利用Sin3 basic surface與DNA的靜電相互作用作為錨點(diǎn)，以多個(gè)不同的模式與核小體底物相結合，來(lái)移除不同區域組蛋白尾巴賴(lài)氨酸的乙?；?/span>；另外，Rpd3S完成去乙?；δ馨殡S著(zhù)雙側DNA linker α角度的減小，提示Rpd3S不但可以擦除帶負電的乙?；鶊F，同時(shí)也可能以與linker DNA 直接作用的方式來(lái)收緊DNA并幫助壓縮染色質(zhì)；而與H1的共存模式進(jìn)一步提示了去乙?；瘡秃衔锱c連接組蛋協(xié)同凝縮染色質(zhì)的可能性。

　　在真核細胞中，組蛋白去乙?；福℉istone deacetylation, HDAC）以依賴(lài)于上游組蛋白修飾的形式來(lái)調控基因的轉錄水平，同時(shí)防止隱性轉錄的發(fā)生。在釀酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）中，組蛋白去乙?；窼in3 HDAC以Rpd3S和Rpd3L兩種多亞基復合物形式分別存在于基因編碼區及啟動(dòng)子區域。在基因轉錄過(guò)程中，Set2-Rpd3S通過(guò)聯(lián)系組蛋白甲基化狀態(tài)和去乙?；倪M(jìn)程來(lái)維持染色質(zhì)的穩定性，并防止異常隱性轉錄的發(fā)生。在過(guò)去的報道中，Rpd3S被認為不僅可以對所有四個(gè)組蛋白尾巴上的特定賴(lài)氨酸乙?；l(fā)揮作用，并且能同時(shí)穩定核小體的動(dòng)態(tài)變化。然而，Rpd3S多位點(diǎn)、多功能性的特點(diǎn)，目前在機理上并未得到明確的闡釋。

　　值得一提的是，在7月19日，Nature雜志在線(xiàn)發(fā)表清華大學(xué)李海濤課題組和閆創(chuàng )業(yè)課題組題為Diverse modes of H3K36me3-guided nucleosomal deacetylation by Rpd3S的文章，通過(guò)結構和生化手段對Rpd3S在H3/H4 deacetylation構象下的分子機制做了詳盡的探討。本研究對前述H3/H4 deacetylation的工作機制做了進(jìn)一步的驗證和支持，同時(shí)提出了Rpd3S在不同H3K36me3和linker DNA協(xié)作的條件下多個(gè)全新的結合模型，發(fā)現Rpd3S復合物各亞基的組裝模式以及識別核小體底物的關(guān)鍵氨基酸位點(diǎn)，揭示了Rpd3S通過(guò)調整與核小體的相對位置實(shí)現對不同組蛋白去乙?；?/span>的分子機制；同時(shí)，也發(fā)現了Rpd3S完成去乙?；cHho1發(fā)生時(shí)空伴隨，可能是Rpd3S去乙?；笠葡?1核小體與Hho1協(xié)同參與組裝和壓縮染色質(zhì)并進(jìn)一步沉默基因轉錄。

　　廣州健康院博士生董淑琦、博士后Nadia Rasheed，澳門(mén)大學(xué)博士后李華東、博士生王美林為本文共同第一作者，廣州健康院何俊研究員與澳門(mén)大學(xué)William Chong Hang Chao教授為共同通訊作者。該研究得到了國家自然科學(xué)基金、中國科學(xué)院?jiǎn)?dòng)基金以及澳門(mén)大學(xué)、澳門(mén)特別行政區科學(xué)技術(shù)發(fā)展基金等的資助。

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圖1. A：Rpd3S去乙?；?/font>H3K9的cryo-EM電子密度圖及搭建模型圖；B：Rpd3S去乙?；?/font>H3/H4不同賴(lài)氨酸殘基的western blotting結果；C：H3 N端K9Q與Rpd3的酶活中心相互作用圖；D：Sin3 basic surface氨基酸與DNA相互作用圖；E：Rco1 AIM與DNA相互作用圖；F：CHD芳香籠與H3K36me3相互作用圖；G：Rco1 PHD與DNA相互作用圖。