陳江野研究組揭示NuA4 與SWR1復(fù)合物的整合和分離調(diào)控細(xì)胞命運(yùn)可塑性的機(jī)制
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時(shí)間:2018-08-24
8月14日,國(guó)際學(xué)術(shù)期刊Cell Discovery在線發(fā)表了中國(guó)科學(xué)院生物化學(xué)與細(xì)胞生物學(xué)研究所陳江野研究組的科研成果“Merge and separation of NuA4 and SWR1 complexes control cell fate plasticity in Candida albicans”。該研究揭示了組蛋白乙酰轉(zhuǎn)移酶復(fù)合物NuA4與染色質(zhì)重塑復(fù)合物SWR1的整合和分離在白念珠菌形態(tài)轉(zhuǎn)換過(guò)程中的調(diào)控機(jī)制,推測(cè)NuA4 與SWR1復(fù)合物的融合在真核生物進(jìn)化過(guò)程中具有重要意義。
白念珠菌是一種人類機(jī)會(huì)性致病真菌,以多種形態(tài)寄生于人體,包括酵母態(tài)和菌絲態(tài),其形態(tài)轉(zhuǎn)換能力與其致病能力直接相關(guān)。酵母-菌絲形態(tài)的轉(zhuǎn)變受多種外界刺激影響,同時(shí)受細(xì)胞內(nèi)多種轉(zhuǎn)錄因子和染色質(zhì)修飾復(fù)合物調(diào)控。組蛋白乙酰轉(zhuǎn)移酶復(fù)合物NuA4和染色質(zhì)重塑復(fù)合物SWR1是真核細(xì)胞中進(jìn)化保守的復(fù)合物。以前的研究表明,在低等真核生物比如釀酒酵母中,NuA4和SWR1是兩個(gè)獨(dú)立存在卻又協(xié)同作用的復(fù)合物;而在高等真核生物比如人類中,NuA4和SWR1融合成一個(gè)大的復(fù)合物稱之為TIP60,TIP60同時(shí)擁有NuA4復(fù)合物的成員和SWR1復(fù)合物的成員。
在本項(xiàng)研究工作中,研究人員發(fā)現(xiàn)在酵母態(tài)白念珠菌細(xì)胞中,NuA4和SWR1復(fù)合物能融合形成一個(gè)大的復(fù)合物,與人的TIP60相類似,而在菌絲態(tài)細(xì)胞中,NuA4和SWR1分成兩個(gè)獨(dú)立的復(fù)合物,與釀酒酵母的復(fù)合物相似。NuA4和SWR1復(fù)合物的融合是通過(guò)NuA4復(fù)合物的平臺(tái)蛋白Eaf1錨定于SWR1復(fù)合物上的Yaf9來(lái)實(shí)現(xiàn)的,NuA4復(fù)合物的核心酶Esa1能介導(dǎo)Eaf1 K173的乙酰化,從而被Yaf9的YEATS結(jié)構(gòu)域所識(shí)別,進(jìn)而橋接了兩個(gè)復(fù)合物。而在菌絲發(fā)育過(guò)程,菌絲特異性轉(zhuǎn)錄因子Brg1能招募去乙?;窰da1,從而去除了Eaf1 K173的乙?;?,直接導(dǎo)致兩個(gè)復(fù)合物的分離。該研究首次證明NuA4與SWR1復(fù)合物動(dòng)態(tài)的離合直接調(diào)控白念珠菌酵母-菌絲形態(tài)轉(zhuǎn)換的基因表達(dá),揭示NuA4 與SWR1復(fù)合物的整合和分離在細(xì)胞命運(yùn)可塑性調(diào)控中的一種新機(jī)制。
該研究工作在陳江野研究員的指導(dǎo)下,由王雄軍博士和研究生朱文成等人完成,得到了加州大學(xué)歐文分校劉浩平教授的大力支持,同時(shí)得到中國(guó)科學(xué)院和國(guó)家自然科學(xué)基金委的經(jīng)費(fèi)支持。

NuA4和SWR1復(fù)合物的動(dòng)態(tài)離合調(diào)控白念珠菌的酵母-菌絲形態(tài)轉(zhuǎn)換