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ISWI染色质重塑复合体的进化保守性及其在植物胚胎发育中的功能研究

高政  
【摘要】:染色质是承载表观遗传信息的模板。核小体是染色质的基本单位。ATP依赖型染色质重塑复合体能够利用水解ATP获得的能量,移动、组装、替换、剔除核小体,导致染色质结构的变化,从而调控基因的表达状况。在真核生物中,保守的ATP依赖型染色质重塑复合体的核心成分主要分为SWI/SNF,ISWI,CHD,INO80四个家族。ISWI家族的染色质重塑复合体一般包含2-4个亚基,包括具有催化功能的核心蛋白以及一个或多个辅助蛋白。核心蛋白ISWI主要包括ATPase结构域,HAND结构域,SENT结构域和SLIDE结构域。这些结构域在不同物种间都非常保守。而ISWI辅助蛋白的结构在不同物种间唯一保守的结构域是其DDT结构域。通过对拟南芥的ISWI蛋白CHROMATIN REMODELING11(CHR11)的研究,我们发现SLIDE结构域负责CHR11蛋白与拟南芥DDT结构域蛋白RLT1之间的相互作用。此外,我们发现人类的ISWI蛋白SNF2H也可以通过SLIDE结构域与拟南芥的DDT结构域蛋白RLT1以及DDP1相互作用。因此,在真核生物中ISWI蛋白通过SLIDE结构域与DDT结构域蛋白形成蛋白复合体的机制很可能是保守的。在拟南芥的发育过程中ATP依赖型的染色质重塑因子起着重要的调控作用。拟南芥ISWI家族的蛋白CHR11和CHR17的双突变以及CHD家族的蛋白PIKLEL(PKL)的突变体,均表现出严重的发育学缺陷。我们发现chr11chr17pkl三突变出现胚胎致死的现象,表明在拟南芥中ISWI与PKL协同调控了拟南芥的胚胎发育。


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