CellResearch：周政課題組在組蛋白變體識別方面取得進展

      2014年3月11日，《Cell Research》雜志在線發表了周政研究組與朱冰研究組的合作研究成果“Anp32e, a higher eukaryotic histone chaperone directs preferential recognition for H2A.Z”。該論文在高等真核生物發現了一種新的組蛋白伴侶Anp32e，與常規核小體H2A相比，組蛋白變體H2A.Z與Anp32e具有更高的結合能力。ChIp-Seq表明Anp32e在去除啟動子區域的H2A.Z過程中發揮作用，Anp32e與組蛋白復合物的結構揭示了H2A.Z通過構象改變與其伴侶蛋白進行特異識別的分子機制。

　　H2A.Z是組蛋白H2A的變體。作為高等真核細胞的必需基因，H2A.Z在真核生物中具有極高的保守性，并在基因轉錄、DNA損傷修復、基因組穩定性維持等方面具有重要功能。目前已發現多種能與H2A和H2A.Z組蛋白相互作用的組蛋白伴侶，其中絕大部分伴侶蛋白對H2A和H2A.Z具有相似的識別能力，僅在酵母中發現一種稱為Chz1的組蛋白伴侶可以優先識別H2A.Z。令人費解的是，盡管H2A.Z與 H2A的同源性高達90%，Chz1仍然可以特異性地優先識別H2A.Z，其選擇性的分子機制并不清楚。同時，在高等真核生物中，迄今尚未發現任何能夠特異性識別H2A.Z的組蛋白伴侶。

　　發表在《Cell Research》的這一工作通過篩選哺乳動物細胞中的H2A.Z特異結合蛋白，發現并鑒定了一種新的組蛋白伴侶Anp32e。與H2A相比，Anp32e對H2A.Z具有更高的選擇性，該蛋白能夠抑制H2A.Z-H2B與DNA的多聚現象，具有組蛋白伴侶的功能。H2A.Z-H2B- Anp32e的三元復合物結構顯示，與Anp32e結合后，H2A.Z序列中C端的aC螺旋發生構象改變并延伸，伸長的aC螺旋與Anp32e之間形成的疏水作用對H2A.Z和Anp32e復合物結構的穩定起到了至關重要的作用。通過對二者的C端一級序列進行對比，作者發現在aC螺旋所在的區域，H2A序列比H2A.Z序列多出一個關鍵的甘氨酸。實驗證明，H2A序列中這個多出的甘氨酸阻礙了H2AaC螺旋的延伸，從而導致Anp32e對H2A.Z具有更高的選擇性。隨后的ChIp-Seq分析不但表明H2A.Z和Anp32e在全基因組水平上具有高度相關的染色質定位，而且通過比較敲除Anp32e和過表達Anp32e的ChIp-Seq數據，發現Anp32e在去除啟動子區域的H2A.Z過程中發揮作用。