变体染色质重塑是DNA甲基化基础

美国霍华德·休斯医学研究所Robert A. Martienssen和Leemor Joshua-Tor团队发现，DDM1（DNA甲基化1）对组蛋白H3变体的染色质重塑是DNA甲基化表观遗传的基础。相关研究成果近日发表于《细胞》。

研究人员发现DDM1促进H3.1取代组蛋白变体H3.3。在DDM1突变体中，DNA甲基化通过H3.3伴侣HIRA的缺失部分恢复，并且H3.1伴侣CAF-1必不可少。具有变异核小体DDM1的3.2 ?魡单粒子冷冻电镜结构表明，组装所需残基附近的组蛋白H3.3和未修饰的H4尾部结合。N端自抑制结构域抑制其活性，而解旋酶结构域中的二硫键支持其活性。

研究发现，DDM1在细胞周期中与H3.1和H3.3以及DNA甲基转移酶MET1Dnmt1共定位，但被H4K16乙酰化阻断。雄性个体中H3.3变体MGH3/HTR10对DDM1介导的重塑具有抗性，并使精子细胞作为placeholder核小体介导表观遗传。

据了解，核小体会阻断DNA甲基转移酶，除非它们被DNA甲基化1中的DECREASE重塑，这是一种类似Snf2的表观遗传主调节因子。