Cell子刊：遺傳物質的分子開關

遺傳物質中包含了許多對于細胞身份（cell identity）和基因組穩定極其重要的無活性區域。HP1蛋白在關閉這樣的基因組序列中發揮了關鍵性的作用。在一期的《分子細胞》（Molecular cell）雜志上，來自弗雷德里希*生物醫學研究所（FMI）和巴塞爾大學的研究人員展開協作從分子水平上揭示了HP1在抑制基因組中發揮功能的機制。

我們細胞中的遺傳物質由活性區域和非活性區域組成。活性區域內的基因像一本打開的書一樣可以被閱讀，而無活性的部分仍然被嚴密地鎖藏著。這些功能上保守的基因組壓縮區域對于基因調控，以及細胞分裂過程中染色體的穩定性和正確分布起重要的作用。它通過遺傳物質自身的生化修飾或是組蛋白來獲得特性。一個zui初在果蠅中被發現的異染色質蛋白1（HP1）以高度特異性特別地結合到了修飾組蛋白上，確保了關閉區域的失活。

HP1監控了遺傳物質的失活HP1蛋白特異地結合標記蛋白，關閉了潛在的基因組序列。利用酵母細胞生物學結合生物物理學方法，弗雷德里希*生物醫學研究所的Marc Bühler及其研究團隊與巴塞爾大學Sebastian Hille研究小組的結構生物學家們從分子水平上揭示了這一過程運作的機制。不僅僅是通過單個的HP1蛋白，在連續的傳遞中這樣的蛋白質集體結合到了組蛋白上發揮了監控者的作用。在這一過程中，HP1攔截了受到抑制的遺傳物質不必要的RNA轉錄物，將這些分子護送至降解它們的細胞機器處。與此同時，新的HP1占據了組蛋白上騰出的空間。這一不斷的轉換確保了從基因組非活性區域生成RNA轉錄物遭到連續的破壞。

動態的相互作用生物物理學測量顯示了HP1動態監控染色質情況的過程。這種動態循環使得細胞可以同時在兩種不同的水平上調控基因失活。Marc Bühler 實驗室的博士生Claudia Keller 說：“我們的發現證實了HP1在酵母中的重要性。并且HP1在整個進化過程中保留了下來，同樣存在于人類細胞中。未來我們將針對性更好地了解蛋白質在人類中的作用機制，并將更詳細地調查HP1的結構。”

來源：生物通