寻找结构蛋白对X染色体失活至关重要

麻省总医院(MGH)的研究小组已经确定了结构蛋白在非活性X染色体沉默中的重要作用，这一过程可以阻止同一基因的两个副本在雌性哺乳动物中表达，雌性哺乳动物携带两个副本。x染色体。在他们在线发表在《细胞》上的报告中，研究人员描述了SMCHD1蛋白对于不活跃的X染色体以阻止其基因表达的方式进行处理是必要的。

“我们发现SMCHD1蛋白通过调节不活跃的X染色体折叠到其独特的构象来影响基因表达，从而阻止其基因表达，”MGH分子生物学系主任王晨宇博士说。细胞纸。“SMCHD1的突变与几种人类疾病有关，包括严重的肌营养不良和婴儿鼻子衰竭综合征。我们的发现表明，错误折叠的染色质——由包裹在组蛋白周围的DNA组成的染色体结构——可能在这些疾病中发挥了作用。”

x染色体失活-发生在早期胚胎发育期间-通过称为Xist的大RNA分子的介导将染色质重新配置为独特的形式。Xist在染色体上的扩散诱导其折叠成两个大的结构域，然后合并成一个“无隔室”结构，抑制了染色体上基因的转录。

为了研究可能调节X失活过程的蛋白因子，研究小组重点研究了已知调节染色体构象的SMC结构蛋白家族。先前的研究发现，SMCHD1在失活的X染色体上高度富集，这似乎对失活过程至关重要。这个团队在小鼠细胞中的实验，首次证实了SMCHD1的存在是沉默不活跃X染色体上大量基因所必需的。

然后他们发现，SMCHD1的缺失阻止了Xist在染色体上的传播，并保持了两个大区域(被团队命名为S1和S2)合并成一个典型的X结构，而没有隔离。通过桥接S1和S2区室，发现SMCHD1诱导它们融合成阻止基因表达的构象。没有蛋白质，两个区室仍然存在，允许大约40%的基因在染色体上表达，这些基因应该是不活跃的。

资深作者Jeannie T. Lee博士(MGH分子生物学)指出，她的团队希望进一步研究SMCHD1合并S1/S2区室的过程，以及SMCHD1可能与疾病有关的突变如何影响非活性X构象和基因。她说，“获得的知识也可以用来重新激活不活跃的X染色体，以治疗某些疾病，如Rett综合征和CDKL5疾病。但由于所有的X重新激活都可能产生不必要的副作用，我们研究的主要目标是实现特异性——开启一个或几个特定基因，但不是所有的X连锁基因。我们知道一些X染色体基因对SMCHD1的缺失特别敏感，所以未来我们或许可以利用这种不同的敏感性来开启特定的基因。”

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