2019年春季学期第三次journal club

  6月8日，学堂班举办了本学期的第三次journal club，大家一同探讨了一篇结构生物学的文章。以下是同学们对这篇文章所做的总结和评论：

 组蛋白的翻译后修饰对于需要接触DNA的细胞生物学过程具有重要的调控作用，例如转录、DNA损伤修复及重组等，这些修饰可以独立或协同地促进或抑制这些生理过程。组蛋白的翻译后修饰由特定的修饰酶完成，但是有一些修饰状态的建立还需要其它位点上已有修饰的协助，这种现象被称为histone modification crosstalk。例如，H3K79的甲基化修饰由甲基转移酶Dot1L催化，但是它需要H2BK120上单泛素化修饰的协助。虽然这一现象早已被发现从酵母到人类中高度保守，但是对于其调控机制的细节还不清楚。2019年2月11日，来自美国约翰霍普金斯大学医学院的Cynthia Wolberger研究组在Cell上发表了题为Mechanism of Cross-talk between H2B Ubiquitination and H3 Methylation by Dot1L的工作，解析了Dot1L催化结构域结合在H2BK120泛素化的核小体上处于催化准备状态和催化进行中的冷冻电镜结构，揭示出H2BK120单泛素化与H3K79甲基化之间crosstalk的机制细节。文章发现Dot1L催化结构域与核小体的DNA、H2A/H2B酸性Patch以及H4尾部存在着相互作用。通过结合在H2BK120泛素化与未泛素化核小体上结构的比较，发现泛素能够通过相互作用定位及稳定Dot1L与核小体的结合。H2BK120上的泛素基团与H2A/H2B的酸性Patch共同将Dot1L定位和稳定在核小体上；接着，通过H4尾部与Dot1L的相互作用，将Dot1L催化活性位点定位到H3K79残基上方；最后，H3K79残基发生的构像变化将其定位到Dot1L催化活性位点，从而完成甲基化反应。