UT MD Anderson的科学家发现了染色质的秘密生命
MD安德森新闻发布2011年9月1日
作为细胞信号的目的地，DNA/组蛋白组合也与其他蛋白质对话
MD Anderson新闻发布于2011年8月30日
染色质——由组蛋白和DNA组成的染色体——不断接收从细胞复杂的信号网络中涌入的信息:打开基因。扼杀。
但是染色质也会反击，德克萨斯大学MD安德森癌症中心的科学家今天在《细胞》杂志上报告说，他们发布了影响一种蛋白质的指令，这种蛋白质与染色质在基因转录中的核心作用无关——这是蛋白质形成的第一步。
“我们的发现表明染色质可能有另一个生命作为一个直接的信号分子,它可以在其他的蛋白质信号无关的基因转录,”资深作者Sharon削弱,博士,教授,MD安德森分子致癌作用和癌症表观遗传学中心主任。
在一系列酵母实验中，登特和他的同事发现，一个信号通过组蛋白调节另一种名为Dam1的蛋白，这种蛋白参与细胞分裂过程中染色体的分离。
信号级联不会在DNA处终止
登特说:“这是我们对细胞信号传递方式的一个基本改变——所有的信号进入细胞核，并在DNA处终止，它们指向染色质并停止。”“我们的数据显示情况并非如此。我们现在需要探索细胞调节的一个新的基本方面。”
DNA与组蛋白紧密地缠绕在一起，并沿着DNA链的连接长度以组蛋白/DNA单元(称为核小体)的形式组装。这种结构通常被描述为像绳子上的珠子。
基因是由转录因子启动的，转录因子是附着在基因启动子区域的蛋白质，它可以命令基因生成DNA的RNA副本，并将其翻译成蛋白质。组蛋白调节基因的通路，阻断或促进转录。
组蛋白和其他蛋白质是通过将化学基团附着在蛋白质上的特定点上而被修饰的。登特说，将甲基(一个碳原子和三个氢原子)连接到组蛋白上，可以帮助或阻碍基因转录，这取决于组蛋白上甲基化发生的位置。
蛋白质之间的关键交叉
在2005年《细胞》杂志上发表的一篇论文中，登特和他的同事报告说，一种名为Set1的甲基群转移蛋白将蛋白质Dam1甲基化，而Dam1是细胞分裂过程中协助染色体有序分离的结构的一部分。
Set1是一种蛋白质复合物的一部分，它与多种调节因子一起工作，通过将甲基基团附着到特定的组蛋白H3上来促进转录，H3是Set1的唯一已知靶标。
登特的团队开始探索Set1甲基化Dam1的确切机制。令他们惊讶的是，他们发现Dam1的甲基化并不依赖于基因转录，这揭示了以前认为只参与该过程的蛋白质的新角色。
相反，关键的一步是将一个叫做泛素的信号分子附着到一个叫做H2B的组蛋白上。这一事件是已知的直接添加甲基组蛋白H3，但登特的工作表明，它也需要甲基化Dam1。
作者报告说，H2B和Dam1之间的交流是组蛋白和非组蛋白之间的第一个交流实例。染色质变化和非dna模板过程(如染色体分离)之间的信号连接也是新的。
组蛋白泛素化和组蛋白甲基化之间的联系也发生在人类细胞中，一种与Set1高度相关的蛋白MLL的突变参与了白血病。登特的工作提出了一种可能性，即组蛋白可以向人类细胞中的非组蛋白发出信号，而MLL突变引起的这些事件的处理不当可能会导致白血病的发展。
登特的小组正在寻找其他可能受到酵母和人类细胞组蛋白修饰影响的蛋白质。他们正在研究Dam1甲基化的细节及其在染色体分离中的功能。
共同作者是MD安德森癌症表观遗传学中心和分子致癌学系的首席作者John Latham博士和Renée chosen博士;以及MD安德森遗传学系的王善志。Latham和Wang还参与了德克萨斯大学休斯顿分校生物医学科学研究生院的基因与发展项目，该项目是MD Anderson和德克萨斯大学休斯顿健康科学中心的联合项目。
该研究由188bet体育网址美国国立卫生研究院(National Institutes of Health)、国家癌症研究所(National Cancer Institute)对MD安德森的核心支持基金、罗伯特·a·韦尔奇基金会(Robert A. Welch Foundation)、MD安德森Theodore N. Law科学成就基金会(Theodore N. Law Endowment for Scientific Achievement)以及美国退伍军人辅助队(American Legion Auxiliary)和奥德赛计划(Odyssey Program)的奖学金资助