遺傳物質(zhì)中包含了許多對(duì)于細(xì)胞身份（cell identity）和基因組穩(wěn)定極其重要的無(wú)活性區(qū)域。HP1蛋白在關(guān)閉這樣的基因組序列中發(fā)揮了關(guān)鍵性的作用。在最新一期的《分子細(xì)胞》（Molecular cell）雜志上，來(lái)自弗雷德里希米歇爾生物醫(yī)學(xué)研究所（FMI）和巴塞爾大學(xué)的研究人員展開(kāi)協(xié)作從分子水平上揭示了HP1在抑制基因組中發(fā)揮功能的機(jī)制。

我們細(xì)胞中的遺傳物質(zhì)由活性區(qū)域和非活性區(qū)域組成。活性區(qū)域內(nèi)的基因像一本打開(kāi)的書(shū)一樣可以被閱讀，而無(wú)活性的部分仍然被嚴(yán)密地鎖藏著。這些功能上保守的基因組壓縮區(qū)域?qū)τ诨蛘{(diào)控，以及細(xì)胞分裂過(guò)程中染色體的穩(wěn)定性和正確分布起重要的作用。它通過(guò)遺傳物質(zhì)自身的生化修飾或是組蛋白來(lái)獲得特性。一個(gè)最初在果蠅中被發(fā)現(xiàn)的異染色質(zhì)蛋白1（HP1）以高度特異性特別地結(jié)合到了修飾組蛋白上，確保了關(guān)閉區(qū)域的失活。

HP1監(jiān)控了遺傳物質(zhì)的失活

HP1蛋白特異地結(jié)合標(biāo)記蛋白，關(guān)閉了潛在的基因組序列。利用酵母細(xì)胞生物學(xué)結(jié)合生物物理學(xué)方法，弗雷德里希米歇爾生物醫(yī)學(xué)研究所的Marc Bühler及其研究團(tuán)隊(duì)與巴塞爾大學(xué)Sebastian Hille研究小組的結(jié)構(gòu)生物學(xué)家們從分子水平上揭示了這一過(guò)程運(yùn)作的機(jī)制。不僅僅是通過(guò)單個(gè)的HP1蛋白，在連續(xù)的傳遞中這樣的蛋白質(zhì)集體結(jié)合到了組蛋白上發(fā)揮了監(jiān)控者的作用。在這一過(guò)程中，HP1攔截了受到抑制的遺傳物質(zhì)不必要的RNA轉(zhuǎn)錄物，將這些分子護(hù)送至降解它們的細(xì)胞機(jī)器處。與此同時(shí)，新的HP1占據(jù)了組蛋白上騰出的空間。這一不斷的轉(zhuǎn)換確保了從基因組非活性區(qū)域生成RNA轉(zhuǎn)錄物遭到連續(xù)的破壞。

動(dòng)態(tài)的相互作用

生物物理學(xué)測(cè)量顯示了HP1動(dòng)態(tài)監(jiān)控染色質(zhì)情況的過(guò)程。這種動(dòng)態(tài)循環(huán)使得細(xì)胞可以同時(shí)在兩種不同的水平上調(diào)控基因失活。Marc Bühler 實(shí)驗(yàn)室的博士生Claudia Keller 說(shuō)：“我們的發(fā)現(xiàn)證實(shí)了HP1在酵母中的重要性。并且HP1在整個(gè)進(jìn)化過(guò)程中保留了下來(lái)，同樣存在于人類(lèi)細(xì)胞中。未來(lái)我們將針對(duì)性更好地了解蛋白質(zhì)在人類(lèi)中的作用機(jī)制，并將更詳細(xì)地調(diào)查HP1的結(jié)構(gòu)。”