生物评论周报第110期: Nature:蛋白变体H2A.Z对DNA复制起始位点的调控

 

1、Nature:蛋白变体H2A.Z对DNA复制起始位点的调控

 

近日,来自中国科学院生物物理研究所的李国红课题组与朱明昭课题组合作在《自然》发表了题为“H2A.Z facilitates licensing and activation of early replication origins.“的研究结果,揭示组蛋白变体H2A.Z对DNA复制起始位点的调控。

 

蛋白变体,H2A.Z

Fig. 1 | H2A.Z regulates the recruitment of ORC1 to chromatin in order to license origins with higher firing efficiency

 

研究人员发现,在HeLa细胞中,含有组蛋白变体H2A.Z的核小体富含在其赖氨酸20残基(H4K20me2)上二甲基化的组蛋白H4和结合的起源识别复合物(ORC)。体外研究表明,含H2A.Z的核小体直接与组蛋白赖氨酸甲基转移酶SUV420H1结合,促进了H4K20me2的沉积,而这又是ORC1结合所必需的。

 

全基因组研究表明,来自H4K20me2、ORC1和新生DNA链的信号与H2A.Z共定位,并且H2A.Z的敲低导致整个基因组中H4K20me2、ORC1和新生链信号的减少。与其他来源相比,H2A.Z调控的复制起点具有更高的激发效率和更早的复制时机。这些结果表明,组蛋白变体H2A.Z在表观遗传学上调控早期复制起点的许可和激活,并通过SUV420H1-H4K20me2-ORC1信号轴维持复制时机。

 

研究人员表示,DNA复制是一个严格调控的过程,可确保在细胞周期中精确复制基因组。在真核生物中,复制起点的许可和激活受DNA序列和染色质特征的调节。但是,基于染色质的调节机制仍未完全表征。

 

评论: 组蛋白变体H2A.Z对DNA复制起始位点的调控)

 

文章来源:

Haizhen Long et al, H2A.Z facilitates licensing and activation of early replication origins. DOI: 10.1038/s41586-019-1877-9,Nature,最新IF:43.07

 

2、NatureGPR174-CCL21模块影响体液免疫应答的两性差异

 

近日,来自清华大学祁海团队在《自然》发表了题为“A GPR174–CCL21 module imparts sexual dimorphism to humoral immunity.“的论文,发现GPR174-CCL21模块影响体液免疫应答的两性差异。

 

GPR174-CCL21模块

Fig. 2| GPR174 regulates B-cell positioning and suppresses germinal-centre formation in male, but not female, mice

 

研究人员表明,在雄性和雌性小鼠中产生生发中心的B细胞之间存在内在差异。研究人员发现,抗原激活的雄性B细胞不能像雌性B细胞那样有效地将自己定位在次生淋巴器官的滤泡中心(这是生发中心发育的地方)。此外,GPR174是一种X染色体编码的G蛋白偶联受体,可抑制雄性小鼠(而非雌性小鼠)生发中心的形成。这种效应是B细胞所固有的,并且与GPR174增强的B细胞朝向滤泡的T细胞-B细胞边界的位置相关,此外与雄性而非雌性B细胞从S1PR2驱动的滤泡中心定位中分散开来有关。

 

以GPR174依赖性方式诱导B细胞迁移的条件培养基的生化分离可确定CCL21为GPR174配体。响应CCL21,GPR174触发钙流并优先诱导雄性B细胞迁移。与雌性B细胞相比,雄性中GPR174还与更多的Gαi蛋白相关。摘除睾丸的小鼠的雄性B细胞表现出受损的GPR174介导的向CCL21的迁移,而睾丸激素治疗可以挽救这一缺陷。睾丸激素处理过小鼠的雌性B细胞表现出类似雄性的GPR174–Gαi缔合和GPR174介导的迁移。从雄性B细胞中删除GPR174导致更有效地定位于滤泡中心,形成更多的生发中心,并增加了对B细胞依赖性实验性自身免疫性脑脊髓炎的敏感性。

 

通过鉴定GPR174作为CCL21的受体,并证明了其对B细胞定位和参与生发中心的性别依赖性控制,研究人员揭示了一种机制,即通过该机制来微调B细胞生理,以赋予体液免疫性别二态性。

 

据悉,男性对免疫和感染的体液免疫反应以及对抗体介导的自身免疫的敏感性较低。但是,这种性别二态性的潜在机制尚未得到很好的理解。

 

文章来源:Ruozhu Zhao et al, A GPR174–CCL21 module imparts sexual dimorphism to humoral immunity. DOI: 10.1038/s41586-019-1873-0. DOI: 10.1038/s41586-019-1873-0,Nature,最新IF:43.07

 

3、Nature: GDF15介导二甲双胍对体重和能量平衡的影响

 

近日,来自英国剑桥大学Stephen O’Rahilly、Anthony P. Coll等研究人员合作在发现《自然》上发表了题为“GDF15 mediates the effects of metformin on body weight and energy balance. “的研究论文,GDF15介导二甲双胍对体重和能量平衡的影响。

 

在两项独立的随机对照临床试验中,研究人员发现二甲双胍可提高GDF15的循环水平(最近发现GDF15通过脑干限制性受体来减少食物摄入并降低体重)。在野生型小鼠中,口服二甲双胍可增加循环中的GDF15,而GDF15的表达主要在远端肠和肾脏中增加。在野生型小鼠中,二甲双胍阻止了对高脂饮食的体重增加,但在缺乏GDF15或其受体GFRAL的小鼠中却没有。

 

在肥胖、高脂饮食的小鼠中,二甲双胍减轻体重的作用被GFRAL拮抗剂抗体所逆转。二甲双胍对依赖GDF15的能量摄入和能量消耗都有影响。在没有GDF15作用的情况下,二甲双胍保持了降低循环葡萄糖水平的能力。总之,二甲双胍可提高GDF15的循环水平,这对于其对能量平衡和体重的有益作用是必需的,而GDF15作为其化学预防剂的主要贡献者。

 

据介绍,二甲双胍是世界上处方最广泛的抗糖尿病药物,也可有效预防高危人群中的2型糖尿病。60%以上的这种作用归功于二甲双胍持续降低体重的能力。二甲双胍降低体重的分子机制尚不清楚。

 

文章来源:

Anthony P. Coll et al, GDF15 mediates the effects of metformin on body weight and energy balance. DOI: 10.1038/s41586-019-1911-y. Nature,最新IF:43.07

 

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