表观遗传调控因子对植物生长发育的影响

表观遗传调控因子对植物生长发育的影响 董爱武 复旦大学生命科学学院,生物化学系,200433,上海 摘要: 近年来，染色质修饰成为生命科学的研究热点，主要原因是高度有序的染色质结构对控制基因的精确表达以及保持基因组的完整具有重要作用。染色质的基本单位是核小体,核小体由DNA和八聚体的核心组蛋白(各两个分子的组蛋白H2A，H2B，H3和H4)构成，组蛋白H1位于核小体之间。核小体的组装需要组蛋白分子伴侣——染色质组装因子1(chromatin assembly factor 1, CAF1)和核小体组装蛋白1(nucleosome assembly protein 1, NAP1)的参与，CAF1帮助(H3-H4)四聚2体沉积在DNA上，而H2A-H2B二聚体沉积在(H3-H4)四聚体上则由NAP1辅助完成。我们的工作阐2 明了植物NAP1和NRP(NAP1 related protein)为组蛋白H2A/H2B的分子伴侣，NRP影响了染色质结构的稳定性并对根的胚胎后发育具有重要的调控作用，NAP1通过直接调控基因表达，参与DNA的损伤修复途径。 作为核小体的核心组成部分，组蛋白存在多种修饰如乙酰化、甲基化、磷酸化、泛素化等，这些修饰及其排列组合被定义为组蛋白密码(histone code)。组蛋白密码可以被一些特殊的调节蛋白质或蛋白质复合体所识别进而改变染色质结构从而促进或者抑制基因转录。组蛋白的甲基化修饰常发生于不同位置的组蛋白H3、H4的赖氨酸(K)残基，包括组蛋白H3的K4，K9，K27，K36，K79和组蛋白H4的K20，一般认为H3K4、H3K36的甲基化对应于转录激活，而H3K9、H3K27 和H4K20的甲基化则与异染色质形成和基因沉默(gene silencing)相关。我们主要研究了水稻H3K9及H3K36甲基转移酶的结构与功能。 随着研究的不断深入，科学家们发现组蛋白分子伴侣与组蛋白修饰有着密切的关系。动物中，H2A-H2B组蛋白分子伴侣NAP1/NRP参与组蛋白的乙酰化及甲基化。因此植物组蛋白分子伴侣与组蛋白修饰的相互影响及协同作用也是我们关注的科学问题。 关键词: 表观遗传,组蛋白分子伴侣,组蛋白修饰,基因表达,植物 个人简历 姓名:董爱武 出生:1970年9月 职称:教授 联系地址:复旦大学生命科学学院生物化学系，上海市邯郸路220号, 200433 联系电话:86-21-65643603 E-mail: aiwudong@fudan.edu.cn 主要研究方向:利用生物化学、分子生物学、细胞生物学、遗传学等研究植物细胞分裂和生 长发育过程中的表观遗传调控机制。 (1) 组蛋白分子伴侣对植物细胞分裂及生长发育的表观遗传调控 (2) 组蛋白甲基化修饰对植物生长发育的表观遗传调控