清華大學Cell子刊發表表觀遺傳學新成果

　　組蛋白修飾和DNA甲基化是重要的表觀遺傳學修飾，決定著基因組的表觀遺傳學景觀。組蛋白修飾和DNA甲基化能共同起作用調控基因的表達，但人們并不清楚它們在作用機制和功能上的具體關聯。

　　清華大學和洛克菲勒大學的研究團隊發現，改變DNA甲基轉移酶的組蛋白識別區域會影響表觀遺傳學景觀和小鼠的胚胎干細胞。這一成果發表在六月十一日的Molecular Cell雜志上，文章的通訊作者是清華大學的李海濤教授（Haitao Li）和洛克菲勒大學的C. David Allis。

　　研究人員對DNA甲基轉移酶Dnmt3a的ADD結構域（ATRX-DNMT3-DNMT3L）進行了研究。他們使用蛋白質工程技術，解析了小鼠胚胎干細胞（ESC）中招募Dnmt3a到特定染色質區域的分子互作。

　　研究人員通過引入不同突變讓ADD結構域對組蛋白修飾（特別是H3K4甲基化或者H3T3磷酸化）不敏感，結果導致Dnmt3a的結合和活性出現調控異常。比如說，有一種突變能使Dnmt3a與甲基化的H3K4結合，這會減少一組發育基因的表達，擾亂ESC的分化過程。還有一種突變能使Dnmt3a與磷酸化的H3T3結合，導致有絲分裂出現染色體不穩定。

　　這項研究向人們展示，在哺乳動物細胞中組蛋白修飾“讀取”和DNA甲基化是緊密關聯的。

　　李海濤教授簡介：

　　教育經歷：1993-1997 山東大學微生物系 微生物學學士；1997-2003 中國科學院生物物理研究所 分子生物物理學博士。工作經歷：2003-2006 美國紀念斯隆-凱特琳癌癥中心 博士后研究員；2006-2010 美國紀念斯隆-凱特琳癌癥中心 高級研究科學家；2010.1至今 清華大學醫學院教授

　　主要研究領域與方向：表觀遺傳調控的分子結構基礎。表觀遺傳學是一門研究不依賴于DNA序列改變的生物性狀遺傳或繼承現象的學科，具體機制涉及到各種組蛋白修飾、組蛋白變體、DNA甲基化、染色質重塑以及非編碼RNA等，是當前生命科學研究中的一個熱點。本實驗室主要以生物大分子X-射線晶體學等結構生物學手段研究表觀遺傳學現象，并與各種生物化學及細胞生物學功能分析密切結合，探討關鍵表觀遺傳因子在人類疾病、以及細胞分化和發育過程中發揮功能的分子機制，進而為表觀遺傳因子靶向的藥物開發奠定基礎。當前本實驗室的具體研究內容包括 （1）新型組蛋白修飾或修飾組合的識別和調控機制研究；（2）非編碼RNA介導的表觀遺傳調控結構基礎；（3）基于結構的表觀遺傳靶向藥物開發。