酶和染色体之间相互作用的新图像可以提供重要的见解

酶与染色体相互作用时的新图像可以为细胞(包括癌细胞)如何调节其基因提供重要的见解。LSD1酶可以通过去除核小体中的化学标记(甲基)来“关闭”基因表达，核小体是染色体中紧密堆积的DNA和蛋白质单元。LSD1组蛋白去甲基化酶在许多癌症类型中过度表达，这导致正常细胞发育的破坏。新的结构可以为针对这种酶的治疗干预提供基础。

宾夕法尼亚州立大学研究人员的一篇论文描述了LSD1-核小体复合物的晶体结构，这篇论文发表在6月4日的期刊《分子细胞》上。它还解释了分离的辅助蛋白CoREST的先前未知但重要的作用。

虽然以前的研究只使用了少量的核小体(组蛋白尾部)来成像LSD1和CoREST，但我们设法用整个核小体核心颗粒来成像这些蛋白质，以更好地了解它们在基因调控中的作用。"

谭也是宾夕法尼亚州立大学真核基因调控中心的主任。

“我们知道LSD1需要辅助蛋白CoREST来作用于核小体，但我们不知道CoREST在做什么。当我们看到这个结构时，我们最初很惊讶，但后来意识到一切都有道理。”

研究小组发现，LSD1偶然结合到核小体核心的外侧，核小体上的大部分活性发生在核小体中。相反，LSD1与远离核心的DNA结合，而CoREST作为中介，既与核小体核心结合，又与LSD1结合。

谭说，“这是令人惊讶的，因为所有其他成像酶都直接结合到核小体核心，它们在那里工作。”

该结构还解释了CoREST辅助蛋白如何使LSD1作用于核小体。研究人员认为，LSD1-CoREST系统可以作为其他辅助蛋白如何将染色质酶靶向到核小体的模型。

谭说：“LSD1就像一个飞行员。它需要一个导航器来知道去哪里。”"核心辅助蛋白作为导航蛋白将LSD1导向核小体."

研究小组还研究了LSD1酶的一种变体，据信这种酶有一种使其失活的突变。这种无活性的突变体已被用于测试消除细胞中LSD1活性的效果。然而，研究小组发现，在核小体存在的情况下，突变体实际上是活跃的。

Tan说，“基于仅使用核小体的组蛋白尾部分析，LSD1 K661A突变体被认为是无活性的。”

“然而，当我们使用整个核小体核心粒子(它更能代表细胞中的实际RNA)时，我们发现突变体非常活跃。这意味着使用LSD1 K661A作为无活性突变体的研究结论需要重新评估，因为这种酶的活性实际上并没有被消除。

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