06月08日，Nature Communications在线发表了西北农林科技大学染色质生物学研究团队（Israel Ausin教授课题组）和美国加州大学洛杉矶分校（UCLA）Steven E. Jacobsen院士团队合作完成的题为NAP1-RELATED PROTEIN 1 and 2 negatively regulate H2A.Z abundance in chromatin in Arabidopsis的研究论文。该研究首次揭示了植物中组蛋白变体H2A.Z从染色质中移除的分子途径，发现拟南芥组蛋白伴侣蛋白NRP1和NRP2（NRPs）可以减少全基因组中H2A.Z的含量。

标准组蛋白（canonical histones）和组蛋白变体（histone variants）之间存在序列上的细微差别，然而这种细微的差异却可以赋予包含它们的核小体/染色质不同的特性。核小体中的标准组蛋白可以被组蛋白变体通过一种不依赖于复制的途径所替换。H2A.Z是真核生物细胞中极其保守的组蛋白变体。它具有多方面的功能，包括调控基因表达、DNA复制、DNA损伤修复和DNA重组等。另外，越来越多的证据表明H2A.Z通过调控基因表达，在植物响应环境变化的过程中起着至关重要的作用。适应环境变化对于固着生长的植物来说尤其重要。由于在基因表达调控方面灵活多变的作用，H2A.Z在植物发育和适应环境的很多方面都有很强的可塑性，因此吸引了越来越多研究学者的关注。

组蛋白伴侣蛋白复合体SWR1介导H2A.Z替换H2A的分子机制在各物种中都有着较为广泛的研究。多年来，Ausin教授领导的染色质生物学研究团队一直致力于H2A.Z动态调控机制的研究，2019年该团队与Jacobsen院士领导的团队合作，率先纯化了拟南芥SWR1复合体的成分，并揭示了SWR1复合体新成员MBD9蛋白在H2A.Z沉积过程中的功能（Nature Communications，2019）。

然而，植物中H2A.Z移除的分子途径一直不为人知。在这篇最新发表文章中，Ausin教授和Jacobsen院士课题组的研究人员发现组蛋白伴侣蛋白NRPs与SWR1复合体核心成分在体内存在遗传上的相互作用并且其功能与组蛋白变体H2A.Z相关联。进一步的研究发现，相对于野生型对照，nrp1-1,nrp2-2双突变体中H2A.Z的分布模式发生改变且分布水平显示出过量积累。并且这个分子表型与NRPs在染色质上的定位是一致的。综上所述，该研究表明组蛋白伴侣蛋白NRPs能够抵消SWR1复合体的活性，在H2A.Z动态调控过程中起着重要的作用。该研究首次揭示了植物细胞中H2A.Z移除的分子途径，对深入了解H2A.Z和染色质动态调控机制有着重要的意义。

拟南芥中组蛋白变体H2A.Z动态调控的初步模型

西北农林科技大学染色质生物学研究团队的王亚飞副教授和UCLA的钟振晖博士为该论文的共同第一作者。UCLA的Steven E. Jacobsen院士和西北农林科技大学染色质生物学研究团队的Israel Ausin教授为该论文的共同通讯作者。

文章链接：https://www.nature.com/articles/s41467-020-16691-x

来源：生命学院   作者：王亚飞