清华大学Cell子刊发表表观遗传学新成果

组蛋白修饰和DNA甲基化是重要的表观遗传学修饰，决定着基因组的表观遗传学景观。组蛋白修饰和DNA甲基化能共同起作用调控基因的表达，但人们并不清楚它们在作用机制和功能上的具体关联。

清华大学和洛克菲勒大学的研究团队发现，改变DNA甲基转移酶的组蛋白识别区域会影响表观遗传学景观和小鼠的胚胎干细胞。这一成果发表在六月十一日的Molecular Cell杂志上，文章的通讯作者是清华大学的李海涛教授（Haitao Li）和洛克菲勒大学的C. David Allis。

研究人员对DNA甲基转移酶Dnmt3a的ADD结构域（ATRX-DNMT3-DNMT3L）进行了研究。他们使用蛋白质工程技术，解析了小鼠胚胎干细胞（ESC）中招募Dnmt3a到特定染色质区域的分子互作。

研究人员通过引入不同突变让ADD结构域对组蛋白修饰（特别是H3K4甲基化或者H3T3磷酸化）不敏感，结果导致Dnmt3a的结合和活性出现调控异常。比如说，有一种突变能使Dnmt3a与甲基化的H3K4结合，这会减少一组发育基因的表达，扰乱ESC的分化过程。还有一种突变能使Dnmt3a与磷酸化的H3T3结合，导致有丝分裂出现染色体不稳定。

这项研究向人们展示，在哺乳动物细胞中组蛋白修饰“读取”和DNA甲基化是紧密关联的。

李海涛教授简介：

教育经历：1993-1997 山东大学微生物系 微生物学学士；1997-2003 中国科学院生物物理研究所 分子生物物理学博士。工作经历：2003-2006 美国纪念斯隆-凯特琳癌症中心 博士后研究员；2006-2010 美国纪念斯隆-凯特琳癌症中心 高级研究科学家；2010.1至今 清华大学医学院教授

主要研究领域与方向：表观遗传调控的分子结构基础。表观遗传学是一门研究不依赖于DNA序列改变的生物性状遗传或继承现象的学科，具体机制涉及到各种组蛋白修饰、组蛋白变体、DNA甲基化、染色质重塑以及非编码RNA等，是当前生命科学研究中的一个热点。本实验室主要以生物大分子X-射线晶体学等结构生物学手段研究表观遗传学现象，并与各种生物化学及细胞生物学功能分析密切结合，探讨关键表观遗传因子在人类疾病、以及细胞分化和发育过程中发挥功能的分子机制，进而为表观遗传因子靶向的药物开发奠定基础。当前本实验室的具体研究内容包括 （1）新型组蛋白修饰或修饰组合的识别和调控机制研究；（2）非编码RNA介导的表观遗传调控结构基础；（3）基于结构的表观遗传靶向药物开发。（转化医学网360zhyx.com）