Nature Plants | 中山大学李陈龙课题组发现植物SWI/SNF染色体重塑复合物的新亚基

2020-08-03 23:36 | 作者: BioArt植物 | 标签: 染色体

SWI/SNF染色质重塑复合体通过利用ATP水解所产生的能量改变染色质的结构来调节基因转录。SWI/SNF染色质重塑复合体在酵母,哺乳动物和植物中都相当保守。酵母的SWI/SNF主要由8-14个亚基组成,而动物中的SWI/SNF复合体则由29个基因编码组装而成。在模式植物拟南芥中,编码SWI/SNF复合体的亚基的基因突变会导致一系列严重的发育异常表型。虽然人们认为典型的植物SWI/SNF复合物主要由一个ATPase,两个SWI3亚基,一个SWP73和一个SNF5亚基组成,但是,目前仍不清楚植物中SWI/SNF复合物的亚基组成究竟是怎样的。同时,大部分亚基在SWI/SNF复合物中所扮演的角色也没有被阐明。

2020年8月3日,中山大学李陈龙课题组在Nature Plants在线发表了题为BRAHMA-interacting proteins BRIP1 and BRIP2 are core subunits of Arabidopsis SWI/SNF complexes的研究论文(Article),发现了植物SWI/SNF复合体的两个新亚基并阐述了其在SWI/SNF复合物中所起的作用。

在这项研究中,作者通过IP/MS技术筛选到了两个与SWI/SNF复合体互作的新蛋白,并命名为BRIP1 (BRAHMA-Interacting Protein 1) 和BRIP2。作者发现brip1 brip2双突变体的表型和转录组与SWI/SNF染色体重塑酶亚基BRM突变体的非常相似 (图1)。


图1:brip1 brip2双突变体的表型和转录组与brm突变体十分相似

进一步的遗传互作试验表明,BRIP1和BRIP2与BRM共同调节基因表达。BRIP1和BRIP2与含BRM的SWI/SNF复合物相互作用,并与BRM在染色质上的靶基因高度重叠。BRIP1和BRIP2同时突变会导致BRM对几乎所有BRM靶位点的结合水平降低。最后,作者发现BRIP1和BRIP2对于维持SWI/SNF复合体亚基的蛋白丰度必不可少(图2)。


图2:BRIP1和BRIP2对于SWI/SNF复合体的完整性十分重要

综上所述,该研究工作通过遗传、生化、表观基因组学等技术手段发现了植物SWI/SNF复合物的两个新核心亚基(BRIP1和BRIP2),并揭示了这些亚基在维持植物SWI/SNF复合物丰度中的重要作用,为后续对植物SWI/SNF复合体的进一步研究提供了重要的参考价值。

中山大学生命科学学院李陈龙教授为该论文通讯作者,课题组2018级博士研究生俞尧光为本文第一作者。加拿大农业与食品部的崔玉海研究员和陈琛博士,闽南师范大学付稳群副教授也参与了本研究。该研究得到了国家自然科学基金面上项目及Natural science and engineering council of Canada项目的支持。

附课李陈龙题组博士后招聘信息:
李陈龙,中山大学生命科学学院教授,博士生导师。多年来在植物表观遗传学、发育生物学和逆境生物学领域进行研究,近期的研究集中在染色体重塑因子及组蛋白去甲基化酶的作用机理及其在植物生长发育与逆境反应的作用,以第一或通讯作者身份在Nature Genetics, Nature Plants, PLoS Genetics, The Plant Cell, Plant Biotechnology Journal等刊物上发表系列研究论文。入选国家海外高层次青年人才计划,现任中国植物学会种子科学与技术专业委员会主任,中国植物生理与植物分子生物学青年工作委员会委员,广东省植物生理学会理事。

实验室成立3年来,已完成实验室的建设,目前处于高速发展阶段,实验室PI回国后已经以通讯作者在Nature Plants(2020)和Plant Biotechnology Journal(2018)杂志上发表论文。因课题需要,实验室正招聘博士后或专职研究员1-2名,研究方向为植物染色体重塑复合体功能解析,欢迎感兴趣的博士生联系(lichlong3@mail.sysu.edu.cn)。

原文链接:
https://www.nature.com/articles/s41477-020-0734-z

来源: BioArt植物

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