生物通报道 来自中科院生物物理研究所、美国国家癌症研究所的研究人员，在新研究中揭示出了SRCAp (SWR1)染色质重塑亚基YL1识别H2A.Z的结构基础。研究结果发布在3月14日的《自然结构与分子生物学》（Nature Structural & Molecular Biology）杂志上。

中科院生物物理研究所的周政（Zheng Zhou）研究员，及美国国家科学院院士、美国国家癌症研究所及霍华德休斯医学研究所的吴以仲(Carl Wu)教授是这篇论文的共同通讯作者。

组蛋白H2A有不同的变异体，而且这些变异体也属于组蛋白，在自然界（包括动物和部分植物）中存在着H2A的变异体H2A.Z、MacroH2A、H2A.Bbd、TH2A和H2A.X，而且能够形成正常的核小体。作为高度保守的组蛋白变异体，H2A.Z参与保护常染色体，防止形成异染色质；并且与转录调节、抗沉默、沉默和基因组稳定性有关。

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2004年，吴以仲教授首先在酿酒酵母中发现了染色质重构复合物SWR1，并证明SWR1利用水解产生的ATp的能量移除常规核小体中的H2A-H2B，同时嵌入常规组蛋白H2A.Z- H2B以形成含有H2A.Z的核小体。SWR1在高等真核生物中的同源复合物SRCAp以及p400也具有催化H2A.Z替换核小体中H2A的能力，证明H2A.Z的组装是一种高度保守的机制。尽管研究证实了SRCAp (SWR1)的YL1 (Swc2)亚基在识别H2A.Z中发挥至关重要的作用，但对于识别的机制却不是很清楚。

研究人员报告称获得了果蝇YL1 (dYL1-Z)的H2A.Z结合结构域与H2A.Z–H2B二聚体的复合物晶体结构，分辨率达到1.9埃（Å）。证实了dYL1-Z结构域对芽殖酵母体内H2A.Z沉积及SRCAp (SWR1)催化体外组蛋白H2A.Z替换至关重要。这项研究将YL1-Z与已知的一些H2A.Z伴侣蛋白区分开来，提出了基于结合亲和力增高促进H2A.Z从SRCAp (SWR1)转移到核小体的一个层次机制

胚胎干细胞(ESC)具有发育为三个胚层并进一步分化为各种不同类型细胞的潜能被称为多能性。自我更新和多能性维持是ESC的两个基本特征。过去的研究表明ESC的多能性维持与染色体的特殊结构密切相关。2012年12月，美国国立卫生研究院的赵可吉博士在研究中证实H2A.Z在ESC自我更新和分化过程中扮演重要角色，这将有助于对胚胎干细胞命运机制的进一步研究。相关论文发表在Cell stem cell杂志上（赵可吉教授Cell子刊解析干细胞调控 ）。

2014年1月，由来自新加坡国立癌症中心、法国国家科研中心分子细胞及遗传学研究所等处的科学家们组成的一个研究小组，获得了一项有关基因调控机制的重要研究发现：ANp32E能够将DNA上的H2A.Z除去，从而改变基因表达。这项研究发表在1月30日的《自然》（Nature）杂志上（Nature揭示基因调控新机制 ）。

2014年3月，中国医学科学院北京协和医学院、北京生命科学研究所、中科院生物物理研究所的研究人员鉴别出了一个哺乳动物H2A.Z特异性的伴侣蛋白Anp32e。证实Anp32e有可能帮助解开了非核小体H2A.Z聚集物，推动移除了+1核小体处的H2A.Z，而后者有可能帮助了RNA聚合酶II通过第一道核小体障碍。这一研究发现在线发表在Cell Research杂志上(中国学者CellRes揭示新型组蛋白伴侣分子 )。

（生物通：何嫱）

生物通推荐原文摘要：

Structural basis of H2A.Z recognition by SRCAp chromatin-remodeling subunit YL1

Histone variant H2A.Z, a universal mark of dynamic nucleosomes flanking gene promoters and enhancers, is incorporated into chromatin by SRCAp (SWR1), an ATp-dependent, multicomponent chromatin-remodeling complex. The YL1 (Swc2) subunit of SRCAp (SWR1) plays an essential role in H2A.Z recognition, but how it achieves this has been unclear. Here, we report the crystal structure of the H2A.Z-binding domain of Drosophila melanogaster YL1 (dYL1-Z) in complex with an H2A.Z–H2B dimer at 1.9-Å resolution. The dYL1-Z domain adopts a new whip-like structure that wraps over H2A.Z–H2B, and preferential recognition is largely conferred by three residues in loop 2, the hyperacidic patch and the extended αC helix of H2A.Z. Importantly, this domain is essential for deposition of budding yeast H2A.Z in vivo and SRCAp (SWR1)-catalyzed histone H2A.Z replacement in vitro. Our studies distinguish YL1-Z from known H2A.Z chaperones and suggest a hierarchical mechanism based on increasing binding affinity facilitating H2A.Z transfer from SRCAp (SWR1) to the nucleosome.

作者简介：

周政

博士 研究员 博士生导师,国家“青年****”获得者,中科院生物物理所，生物大分子国家重点实验室，创新课题组组长

研究方向：
（1）组蛋白伴侣识别组蛋白变体的分子机制;（2）组蛋白伴侣参与的染色质重构机制;（3）核小体及亚单位结构的动态特征以及生物学意义

简历 & 研究组工作摘要
1992-1999 湖南师范大学，理学学士，硕士
1999-2003 中国科学院上海生物化学与细胞生物学研究所，博士
2003-2011 美国国立卫生研究院癌症研究所(NIH, NCI), 博士后
2011- 中国科学院生物物理研究所，研究员
2012 入选中国国家青年****
2012 中国科学院-诺和诺德长城教授奖