動(dòng)物所發(fā)現(xiàn)組蛋白伴侶對(duì)腦發(fā)育的表觀遺傳調(diào)控新機(jī)制

近年來，越來越多的研究發(fā)現(xiàn)，表觀遺傳調(diào)控對(duì)于許多生理過程都發(fā)揮著非常重要的作用。HIRA 作為組蛋白的分子伴侶，在表觀調(diào)控中具有不可替代的位置，HIRA 與原腸胚的發(fā)育、受精、神經(jīng)轉(zhuǎn)錄及可塑性都有著非常密切的關(guān)系，并且當(dāng)它被敲除后會(huì)出現(xiàn)胚胎致死的現(xiàn)象。但 HIRA 在腦發(fā)育過程中是否發(fā)揮作用一直是沒有解決的科學(xué)問題。

中國(guó)科學(xué)院動(dòng)物研究所焦建偉研究組通過體內(nèi)電轉(zhuǎn)及體外轉(zhuǎn)染的手段，觀察 HIRA 敲低后對(duì)于神經(jīng)前體細(xì)胞增殖和分化以及細(xì)胞形態(tài)的影響，發(fā)現(xiàn) HIRA 在神經(jīng)前體細(xì)胞中表達(dá)，且 HIRA 敲降減少了前體細(xì)胞增殖，增加了末端分化以及細(xì)胞循環(huán)的退出，zui終導(dǎo)致了未成熟的神經(jīng)元的分化。除此之外，研究人員發(fā)現(xiàn) HIRA 能招募 H3K4 *基轉(zhuǎn)移酶 Setd1A，增加了 H3K4me3 水平，加強(qiáng)了 beta-catenin 啟動(dòng)子的活性，從而增加了 beta-catenin 的表達(dá)。重要的是，過表達(dá) HIRA，HIRA 的 N 端以及 beta-catenin 能夠回救 HIRA 敲降造成的神經(jīng)發(fā)生的異常。這些數(shù)據(jù)表明 HIRA 與 Setd1A 協(xié)調(diào)作用調(diào)控了 beta-catenin 的表達(dá)并且調(diào)控了神經(jīng)發(fā)生。以上發(fā)現(xiàn)建立了“組蛋白密碼”識(shí)別新機(jī)制，拓展了表觀遺傳修飾的外延，為腦發(fā)育以及疾病探索提供了非常新穎的表觀遺傳調(diào)控機(jī)理。

該項(xiàng)研究在 5 月 17 日以 Histone chaperone HIRA regulates neural progenitor cell proliferation and neurogenesis via β-catenin 為題在線發(fā)表在《細(xì)胞生物學(xué)雜志》