复旦大学团队在世界范围内首次实现了染色质开放区转录蛋白机器的鉴定及功能研究。
10月23日,国际学术期刊《科学》杂志子刊《科学进展》在线发表了遗传工程国家重点实验室,复旦大学生物医学研究院、人类表型组研究院、生命科学学院丁琛/贺福初团队有关蛋白质-DNA转录机器的最新研究成果:转座子生物素化的可接近性染色质上的转录调控蛋白质机器。
转录调控蛋白质机器由转录因子、转录辅助因子等构成,其在几乎所有生物学进程(如分化、发育、细胞周期控制和细胞凋亡等)中都发挥着关键作用。基因的转录过程依赖于转录调控蛋白质机器与DNA结合并行使相应功能,二者的结合是基因启动转录的前提。
真核生物基因组中的染色质有一些区域经染色质重塑后呈现出松散的状态,这部分 DNA 区域被称为开放染色质或可接近性染色质,而染色质是否呈疏松结构,是蛋白质机器与DNA是否互作的关键因素之一。
而在蛋白质组水平,由于转录因子和转录共调节因子表达丰度低且缺乏相关富集技术,科学界仍然难以对上述蛋白分子与染色质开放区的结合配对关系进行全景式的精细解析。
多年来,复旦大学生物医学研究院、人类表型组研究院丁琛/贺福初团队,聚焦这一难题持续开展科研攻关。2013年,丁琛/秦钧团队开发catTFRE技术,首次设计合成了串联各种转录因子的多拷贝双链DNA结合元件,从核蛋白中富集具有DNA结合活性的内源转录因子及其复合物,对开展转录调控具有重大价值。
在本次发表的最新成果中,科研人员基于ATAC-seq技术,开发出直接富集和定量内源性染色质开放区域实时原位转录的转录蛋白机器的新方法ATAC-MS。
经过一系列研究,复旦大学丁琛/贺福初团队本次发表的研究提供了一个包括3种全新方法——ATAC-MS、fATAC-MS和ctATAC-MS在内的转录调控复合物解析“工具包”,使得我们既能够在全基因组层面绘制活跃的转录调控蛋白质机器图谱,也可以在特定基因组位点上探究蛋白质-DNA转录调控复合物。
该工具包将使该领域的研究人员能够深入挖掘不同层次的转调控机制,并具有兼顾体内/体外反应的特点,在临床活检、多种组织标本检测和不同物种检验等领域具有广泛的应用潜能。
该研究得到上海市市级科技重大专项“国际人类表型组计划(一期)”的支持。
作者:李晨琰
编辑:李晨琰
责任编辑:姜澎 唐闻佳
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