Mol Cell | 贾松涛/单淳敏合作揭示复制体蛋白Mrc1在表观遗传信息传递中的关键作用

来源：生物探索 2024-08-05 09:29

本研究发现，一个名为Mrc1的复制体蛋白在亲代组蛋白H3-H4向后随链的转移过程中发挥关键作用，从而确保异染色质的正确遗传。

哥伦比亚大学生物系贾松涛教授团队和中国科学院微生物研究所单淳敏研究员团队合作在Molecular Cell杂志上发表了题为Mrc1 regulates parental histone segregation and heterochromatin inheritance的研究论文。该研究以裂殖酵母作为模式生物，用遗传筛选发现了复制体蛋白Mrc1在促进亲代组蛋白H3-H4聚合体向子代DNA链转移和表冠遗传过程中的发挥的关键作用，为深入理解表观遗传信息传递在DNA复制过程中的调控机制提供了全新视角。

在此之前的研究表明亲代组蛋白H3-H4向后随链的转移需要DNA复制机器中两个关键蛋白Mcm2和DNA聚合酶α。但是Mcm2在复制体的最前端，而DNA聚合酶α在复制体的后方，组蛋白是如何跨过复制体进行传递的并不清楚。另外，Mcm2在先导链上，它是如何调控后随链组蛋白的分布一直是一个谜。本研究发现，一个名为Mrc1的复制体蛋白在亲代组蛋白H3-H4向后随链的转移过程中发挥关键作用，从而确保异染色质的正确遗传。研究人员通过一系列包括高通量筛选、染色质免疫沉淀和eSPAN分析等在内的实验分析，详细阐明了Mrc1该功能的作用机制。他们发现Mrc1能够将Mcm2导向DNA聚合酶α，这对亲代组蛋白向后随链的转移过程至关重要。

该研究不仅从理论上突破了我们对真核生物表观遗传信息向子代传递方式这一保守生物学过程的认识，未来在医学等领域也具有重要指导意义。发现Mrc1蛋白在表观遗传信息传递过程中的核心调控作用将有助于更好地理解及开发先进治疗手段，防控癌症等与该过程失调相关的各类疾病。

值得一提的是，哈佛医学院 Danesh Moazed研究组和北京大学李晴研究组合作在Cell发表了相似的研究成果，来自哥本哈根大学Genevieve Thon研究组与Anja Groth研究组在Cell也发表了关于Mrc1/CLASPIN的工作。