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组蛋白H4 的K5/8/12乙酰化"密码"的建立及解读

批准号：
90919027
项目类别：
重大研究计划
资助金额：
180.0 万元
负责人：
周金秋
依托单位：
中国科学院分子细胞科学卓越创新中心
学科分类：
遗传物质结构与功能
结题年份：
2012
批准年份：
2009
项目状态：
已结题
项目参与者：
周波、王建永、周菁、王珊珊、徐露霞、张扬、唐洪波、段一民、金蕴韵
关键词：
Esa1pDNA代谢组蛋白H4乙酰化Eaf2pNuA4

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项目成果

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中文摘要
组蛋白乙酰化作为真核生物最保守的染色质修饰之一，参与了几乎所有的DNA代谢过程，包括转录、复制和修复。H4乙酰化在其中发挥着尤为重要的作用，酵母H4乙酰化酶Esa1p是酵母细胞组蛋白修饰酶中唯一生长所必需的蛋白。由于H4 氨基端位于5、8及12位的赖氨酸乙酰化都只受ESA1基因控制，故长久以来，H4K5/8/12的乙酰化一直被作为一个整体（单密码）来研究。而我们的初步研究显示在不同的DNA代谢过程中H4乙酰化不仅在程度上，在谱式上也有所不同。基于此，我们提出了组蛋白H4K5/8/12乙酰化"密码表"假说：乙酰化对DNA代谢的调控是区域和程度依赖，但更是谱式依赖的，K5/8/12不同程度乙酰化的H4汇编成"密码表"，被相应的蛋白质复合物识别和解读，从而产生不同的信号。在将来的工作中，我们将利用生物化学、分子生物学和遗传学手段来验证该假说，并期望逐步"破译"其在各个DNA代谢过程中的涵义。
英文摘要
组蛋白乙酰化作为真核生物最保守的染色质修饰之一，参与了几乎所有的DNA 代谢过程，包括转录、复制和修复。H4乙酰化在其中发挥着尤为重要的作用。我们的初步研究显示在不同的DNA 代谢过程中H4 乙酰化不仅在程度上，在谱式上也有所不同。在此基础上，我们综合利用生物化学、分子生物学和遗传学手段来研究各种DNA代谢过程中（包括端粒DNA复制、重组，异染色质维持，异染色质边界形成和基因转录等）组蛋白H4乙酰化谱式的建立及其生物学意义。我们发现，组蛋白H4K5,8,12乙酰化能在异染色质旁侧刺激SWR1-C染色质重塑复合物介导的组蛋白变体H2A.Z掺入染色体；而组蛋白H4K12乙酰化会特异性调节端粒异染色质的可塑性。此外，我们的实验结果还揭示了H3K4甲基化通过招募去乙酰化酶稳定核小体从而抑制转录的新机制。H3K4甲基化还可以将ATP酶Isw1招募到GAL1上从而限制RNA聚合酶II的活动。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
SWR1 Complex Poises Heterochromatin Boundaries for Antisilencing Activity Propagation
SWR1复合体平衡异染色质边界以实现抗沉默活性传播
DOI： 10.1128/mcb.01106-09
发表时间： 2010-03
期刊： Molecular and Cellular Biology
影响因子： 5.3
作者： [Zhou, Bo O., Ding, Jianping, Zhou, Jin-Qiu, Wang, Shan-Shan, Xu, Lu-Xia, Meng, Fei-Long, Xuan, Yao-Ji, Duan, Yi-Min, Wang, Jian-Yong, Hu, Hao, Dong, Xianchi]
通讯作者： Dong, Xianchi
The N-terminus of histone H3 is required for de novo DNA methylation in chromatin
组蛋白 H3 的 N 末端是染色质中 DNA 从头甲基化所必需的
DOI： 10.1073/pnas.0905767106
发表时间： 2009-12-29
期刊： PROCEEDINGS OF THE NATIONAL ACADEMY OF SCIENCES OF THE UNITED STATES OF AMERICA
影响因子： 11.1
作者： [Hu, Jia-Lei, Zhou, Bo O., Xu, Guo-Liang]
通讯作者： Xu, Guo-Liang
Histone H3 Lysine 4 Hypermethylation Prevents Aberrant Nucleosome Remodeling at the PHO5 Promoter
组蛋白 H3 赖氨酸 4 高甲基化可防止 PHO5 启动子处的异常核小体重塑
DOI： 10.1128/mcb.05017-11
发表时间： 2011-06
期刊： Molecular and Cellular Biology
影响因子： 5.3
作者： [Wang, Shan-Shan, Zhou, Bo O., Zhou, Jin-Qiu]
通讯作者： Zhou, Jin-Qiu
The tail-module of yeast Mediator complex is required for telomere heterochromatin maintenance.
酵母介体复合物的尾部模块是端粒异染色质维持所必需的
DOI： 10.1093/nar/gkr757
发表时间： 2012-01
期刊： Nucleic acids research
影响因子： 14.9
作者： [Peng J, Zhou JQ]
通讯作者： Zhou JQ
共 7 条
    构建基因组无内含子的酵母细胞
    端粒异染色质形成的分子基础
    人Pif1蛋白抑制端粒酶的分子机制研究
    端粒酶亚基Est1p、Est3p及端粒结合蛋白复合体Cdc13p/Stn1p/Ten1p、Ku70/80在端粒DNA复制中的作用
    国内基金
    海外基金