大家好，這里是老上光顯微鏡知識(shí)課堂，在這里你可以學(xué)到所有關(guān)于顯微鏡知識(shí)，好的，請(qǐng)看下面文章： 4月22日，清華大學(xué)生命科學(xué)院陳祝成和李學(xué)明在《自然》雜志上發(fā)表了一篇題為Snf2-核小體復(fù)合體結(jié)構(gòu)揭示染色質(zhì)重塑的機(jī)制的研究論文。描述了SNF2蛋白對(duì)底物核小體的NDN模式和染色質(zhì)重塑的機(jī)制。
    
     在真核細(xì)胞中，DNA圍繞著組蛋白八聚體形成染色質(zhì)的基本單位核小體，染色質(zhì)在包裝和保護(hù)遺傳物質(zhì)中起著重要作用，但染色質(zhì)的形成對(duì)細(xì)胞的某些生理過(guò)程，如DNA的復(fù)制也有很大的障礙。SWISNF家族染色質(zhì)重塑蛋白復(fù)合物利用ATP水解的能量調(diào)節(jié)染色質(zhì)結(jié)構(gòu)，廣泛參與干細(xì)胞分化、重編程、免疫應(yīng)答、學(xué)習(xí)記憶、腫瘤和o的調(diào)節(jié)。染色質(zhì)重塑復(fù)合物從酵母到人類都是保守的，但其功能的分子機(jī)制尚不清楚，這是染色質(zhì)生物學(xué)領(lǐng)域長(zhǎng)期存在的基本問(wèn)題。
    
     本文分析了Snf2蛋白的基態(tài)晶體結(jié)構(gòu)，并闡明了Snf2自抑制的機(jī)制。目前國(guó)際上其他研究小組確定的與核小體結(jié)合的染色質(zhì)重塑復(fù)合物的分辨率約為20A。核小體的結(jié)合位置只能從它們的輪廓和空間大小來(lái)推斷。蛋白質(zhì)如何與底物核小體相互作用以及蛋白質(zhì)如何相互作用等其他生物學(xué)問(wèn)題尚無(wú)法解決，如何利用ATP水解的能量改變核小體結(jié)構(gòu)尚不清楚。
    
     本研究采用單粒子冷凍電子顯微鏡(TEM)技術(shù)成功地獲得了分辨率為4.69A的Snf2-核小體復(fù)合物,通過(guò)比較Snf2蛋白的晶體結(jié)構(gòu)和復(fù)合物的電子顯微結(jié)構(gòu),發(fā)現(xiàn)S.nf2蛋白與核小體結(jié)合，兩個(gè)主要結(jié)構(gòu)域（核1和核2）之間的旋轉(zhuǎn)大約為80度。這種巨大的構(gòu)象變化創(chuàng)造了一個(gè)由SuppH螺旋和Brace螺旋介導(dǎo)的新界面，將結(jié)構(gòu)元素I和VI聚集在一起，從而揭示了wh的作用機(jī)制。ich核小體可以激活Snf2蛋白的ATPase活性（圖2）。不同于先前被認(rèn)為是在DNA和組蛋白之間插入功能的模型，Snf2主要通過(guò)許多保守的螺旋酶結(jié)構(gòu)元件和核小體DNA的磷酸化骨架結(jié)合，其中l(wèi)so解釋了染色質(zhì)重塑復(fù)合物與DNA結(jié)合的序列非特異性，揭示了一種新的染色質(zhì)重塑蛋白與底物結(jié)合的機(jī)制(圖.C)。染色質(zhì)重塑與文獻(xiàn)中的染色質(zhì)重塑的DNA波模型相一致(圖e)。本研究闡明了種與基質(zhì)核小體結(jié)合的染色質(zhì)重塑蛋白的高分辨率結(jié)構(gòu)，并揭示了染色質(zhì)重塑的機(jī)制。
    
     本文作者是清華大學(xué)生命科學(xué)院的陳祝成和李學(xué)明，清華大學(xué)生命科學(xué)院的博士生劉曉宇、李梅靜和夏賢，合著者為《蛋白質(zhì)科學(xué)》。e Research(北京)設(shè)施，清華大學(xué)冷凍電子顯微鏡平臺(tái)，為數(shù)據(jù)采集提供支持，清華大學(xué)高性能計(jì)算平臺(tái)為數(shù)據(jù)處理提供支持。生物學(xué)、清華北京大學(xué)生命科學(xué)聯(lián)合中心、科學(xué)技術(shù)部、自然科學(xué)基金委員會(huì)和中央青年千人計(jì)劃。
    
     Snf2-核小體復(fù)合物的結(jié)構(gòu)和染色質(zhì)重塑機(jī)制。（a）關(guān)于Snf2-核小體復(fù)合物的電子顯微結(jié)構(gòu)的兩種不同觀點(diǎn)：虛線擴(kuò)增和重新分析；（b）激活的Snf2結(jié)構(gòu)；（c）Snf2-DNA相互作用；（d）基于結(jié)構(gòu)的Snf2作用。活性分析（左，ATP水解活性；右，染色質(zhì)重塑活性）；和（e）Snf2染色質(zhì)重量在塑性機(jī)理模型中，雙箭頭（左）表示Snf2兩個(gè)主要結(jié)構(gòu)域的相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向，單箭頭（右）表示DNA波的方向。（F）染色質(zhì)重塑團(tuán)隊(duì)（左前：夏賢，劉曉宇，李美靜；后排：李雪明，陳竹成）。
    
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