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元素有机化学国家重点实验室(南开大学)

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研究成果

席真、周传政团队: DNA去甲基化中间体5-醛基胞嘧啶导致DNA-组蛋白交联

发布单位:元素有机化学国家重点实验室   发布时间:2017/09/05    浏览次数:916次


      5-醛基胞嘧啶(5-formylcytosine) 是2011年于哺乳动物细胞中发现的一种新型表观遗传修饰,被称之为“DNA第7种碱基”。起初,它仅被认为是TET酶介导DNA去甲基化过程中的一个中间体。之后相关文献报道,5-醛基胞嘧啶在细胞中长期稳定存在,可以影响DNA的双螺旋结构,但其具体的生物功能尚未不明了。解析5-醛基胞嘧啶在DNA去甲基化和基因表达调控过程中扮演的角色,是当前表观遗传学领域的研究热点之一。

 

      最近,席真、周传政团队在探究5-醛基胞嘧啶的生物功能方面取得进展。课题组通过定点、即时在核小体(真核细胞基因组DNA的基本单元)中产生5-醛基胞嘧啶的方式,发现5-醛基胞嘧啶导致DNA-组蛋白交联。动力学研究、中间体捕获、氨基酸模型反应和组蛋白定点突变等机理研究表明,DNA-蛋白质交联是由组蛋白中亲核性伯胺基与5-醛基胞嘧啶的醛基通过形成C=N键而产生,处于动态平衡状态。鉴于核小体是真核细胞内基因组DNA存在的基本单元,该研究暗示在真核细胞中5-醛基胞嘧啶有可能导致DNA-组蛋白交联,并由此对DNA去甲基化、染色质重塑和基因转录等生物学过程产生重要影响。该工作在JACS上发表以后,被选为JACS Spotlight进行了评述。硕士生李凤超、博士生章映茜为该论文共同第一作者。

      文章链接: http://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.7b05495

      上述研究得到了中组部青年千人计划、国家自然科学基金委、天津市科委、南开大学以及元素有机化学国家重点实验室的资助。