DEK是細(xì)胞核內(nèi)具有極高豐度的染色質(zhì)結(jié)構(gòu)蛋白， 影響 著造血干細(xì)胞、肌肉干細(xì)胞及腫瘤干細(xì)胞等多種干細(xì)胞的命運(yùn)決定，與急性髓系白血病等多種 癌癥 密切相關(guān)。但是， DEK 與核小體的結(jié)合模式， DEK 在染色質(zhì)上發(fā)揮怎樣的功能 ， 以及其如何進(jìn)一步影響干細(xì)胞命運(yùn)決定都尚不清晰。

2025 年 5 月 16 日， 中南大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院博士生沈云帆（袁凱研究員課題組） 和 南方科技大學(xué) 生命科學(xué)學(xué)院劉艷紅博士（ 黃鴻達(dá)副教授課題組 ）等 合作在Nature Structural and Molecular Biology發(fā)表題為DEK–nucleosome structure shows DEK modulates H3K27me3 and stem cell fate的研究論文。 研究團(tuán)隊(duì)解析了DEK與核小體的相互作用模式，并進(jìn)一步揭示了DEK通過(guò)H3K27me3調(diào)控胚胎干細(xì)胞命運(yùn)。

研究團(tuán)隊(duì) 首先利用冷凍電鏡技術(shù)解析了 DEK 與核小體的結(jié)合模式，發(fā)現(xiàn) DEK 具有兩個(gè)關(guān)鍵結(jié)構(gòu) 域幫助 其 結(jié)合核小體，其中 HBM 結(jié)構(gòu) 域結(jié)合 在 核小體 盤(pán)狀 表面 （包括酸性 區(qū) ） ， YSAP/SAP 結(jié)構(gòu) 域結(jié)合 在 核小體 連接 DNA 進(jìn)出口 位置 。進(jìn)一步的突變分析和體外生化實(shí)驗(yàn)證實(shí)了這兩個(gè)結(jié)構(gòu)域?qū)?DEK- 核小體互作的關(guān)鍵作用，并新鑒定出電鏡結(jié)構(gòu)中沒(méi)有觀測(cè)到的 DNA 結(jié)合結(jié)構(gòu)域 LRM 基序 。

為進(jìn)一步探究 DEK 對(duì)基因表達(dá)和細(xì)胞命運(yùn)的調(diào)控 ， 研究人員 構(gòu)建了 DEK 敲除的 mESC ，并分別回補(bǔ)了野生型和缺失核小體結(jié)合能力的突變體 DEK 。 通過(guò) CUT&Tag 實(shí)驗(yàn) ，研究團(tuán)隊(duì)鑒定了 DEK 在染色質(zhì)上的分布 特 征，并 證實(shí) DEK 的核小體結(jié)合結(jié)構(gòu)域?qū)τ?DEK 在染色質(zhì)上的沉積至關(guān)重要 。轉(zhuǎn)錄組測(cè)序 結(jié)果 進(jìn)一步 表明 ， DEK 缺失或者無(wú)法 正確沉積到 染色質(zhì)后， mESC 趨向于分化為 原始內(nèi)胚層（ primitive endoderm, PrE ） 樣細(xì)胞。通過(guò)對(duì)一系列組蛋白修飾的 CUT&Tag 分析，進(jìn)一步鑒定出 DEK 缺陷導(dǎo)致 PrE 基因上的 H3K27me3 下調(diào)，致使 mESC 中的 PrE 基因去抑制，進(jìn)而導(dǎo)致細(xì)胞命運(yùn)的轉(zhuǎn)變。 綜上，本研究揭示了DEK與核小體之間的多模態(tài)相互作用，并闡明了DEK在細(xì)胞命運(yùn)決定過(guò)程中的表觀遺傳調(diào)控作用。

據(jù)悉 南方科技大學(xué) 生命科學(xué)學(xué)院 黃鴻達(dá)副教授、中南大學(xué)湘雅醫(yī)院袁凱研究員和 南方科技大學(xué) 生命科學(xué)學(xué)院 崔歡歡 研究 副教授為該論文 共同 通訊作者，中南大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院博士生沈云帆、南方科技大學(xué) 生命科學(xué)學(xué)院 劉艷紅博士和郭茂超 博士 為該論文的 共同 第一作者。中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)姚雪彪教授 、 南方科技大學(xué)陳煒教授 和中國(guó)科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院王崇元研究員 等多名專(zhuān)家學(xué)者為該研究工作提供了重要幫助。

近日，東京大學(xué)Hitoshi Kurumizaka教授課題組也在Nature Structural and Molecular Biology發(fā)表題為Structural insights into how DEKnucleosome bindingfacilitates H3K27trimethylation in chromatin的研究論文，兩篇論文互為補(bǔ)充深入揭示了 DEK 的作用機(jī)理。

https://www.nature.com/articles/s41594-025-01559-9

https://www.nature.com/articles/s41594-025-01493-w

制版人： 十一

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