今年3篇！湖北大学李珊珊/余希岚团队揭示了SESAME调节自噬和端粒沉默的分子机制

2022年12月6日，湖北大学生命科学学院、省部共建生物催化与酶工程国家重点实验室李珊珊/余希岚团队在Nature Communications上共同通讯发表了题为“SESAME-catalyzed H3T11 phosphorylation inhibits Dot1-catalyzed H3K79me3 to regulate autophagy and telomere silencing”的研究论文。该研究揭示了组蛋白串扰，并为沉默异染色质和自噬在细胞代谢反应中的动态调节提供了见解。

李珊珊教授和余希岚教授团队一直从事糖代谢调控衰老与肿瘤发生的表观遗传学研究。早在2015年，李珊珊教授纯化鉴定了糖代谢酶复合物SESAME，它可以直接磷酸化组蛋白，建立了细胞响应葡萄糖变化的表观遗传机制。

团队在今年早些时候还发表了另外2篇关于糖酵解调节调节组蛋白修饰和基因表达，以及细胞适应外界环境压力的新机制的文章，本文将对这些研究进行系统综述。

 01

2022年3月17日，李珊珊/余希岚团队在Nature Structural & Molecular Biology上发表了题为“Acetylation-dependent SAGA complex dimerization promotes nucleosome acetylation and gene transcription”的研究论文。

https://www.nature.com/articles/s41594-022-00736-4

在这项研究中，研究团队以SAGA复合物中的Ada3亚基为主要研究对象，揭示了SAGA复合体对环境变化的自我调节机制。SAGA(SPT-Ada-Gcn5乙酰转移酶)复合体是一种高度保守的转录共激活因子，在细胞生长和发育中发挥重要作用，部分是通过乙酰化组蛋白。在此之前，科学家们尚不清楚SAGA如何感知外界环境压力，进而使细胞适应环境压力的分子机制。总的来说，这项研究揭示了SAGA结构和活性的调节机制，并为细胞如何适应环境条件提供了见解。

 02

2022年9月27日，李珊珊/余希岚团队在Nature Communications上发表了题为“Phosphorylation of Jhd2 by the Ras-cAMP-PKA(Tpk2) pathway regulates histone modifications and autophagy”的研究论文。

https://www.nature.com/articles/s41467-022-33423-5#Abs1

这项研究发现，糖酵解通过Ras-cyclic AMP途径激活蛋白激酶A (PKA)来调节组蛋白修饰和基因表达。进一步的研究揭示了Tpk2抑制Jhd2活性并降低Jhd2蛋白对葡萄糖反应的稳定性，从而维持正常的时间寿命的机制。此外，Tpk2催化的Jhd2磷酸化通过拮抗组蛋白去乙酰化酶Rpd3促进H3K14ac。通过抑制Jhd2和Rpd3的活性，Tpk2催化的Jhd2磷酸化促进了自噬基因的转录，促进了自噬通路。

糖酵解与 Ras-cAMP-PKA 途径之间连接图

 03

2022年12月6日，李珊珊/余希岚团队在Nature Communications上发表了题为“SESAME-catalyzed H3T11 phosphorylation inhibits Dot1-catalyzed H3K79me3 to regulate autophagy and telomere silencing”的研究论文。糖酵解酶，丙酮酸激酶Pyk1通过磷酸化组蛋白H3T11 (H3pT11)维持端粒异染色质，促进SIR(沉默信息调节因子)复合物在端粒的结合，防止自噬介导的Sir2降解。科学家目前尚不清楚H3pT11的确切作用机制。这项最新的研究报道了H3pT11直接抑制Dot1催化的H3K79三甲基化(H3K79me3)，并揭示了这种组蛋白串扰如何调节自噬和端粒沉默。

https://www.nature.com/articles/s41467-022-35182-9#Abs1

在机制上，Pyk1催化的H3pT11直接减少Dot1与染色质的结合，抑制Dot1催化的H3K79me3，导致自噬基因转录抑制，减少自噬。尽管H3pT11和H3K79me3之间存在拮抗作用，但它们共同作用促进SIR复合物在端粒的结合，维持端粒沉默。此外，研究人员发现Reb1是一种端粒相关因子，它将含有Pyk1的SESAME复合物招募到端粒区域，磷酸化H3T11，并防止H3K79me3从常染色质侵入到异染色质，以维持端粒沉默。（转化医学网360zhyx.com）

参考资料：

https://www.nature.com/articles/s41467-022-35182-9#Abs1

https://www.nature.com/articles/s41594-022-00736-4

https://www.nature.com/articles/s41467-022-33423-5#Abs1

注：本文旨在介绍医学研究进展，不能作为治疗方案参考。如需获得健康指导，请至正规医院就诊。