图 捕获泛素E3酶结合核小体底物并酶促转移泛素的反应中间体
在国家自然科学基金项目（批准号：22137005、92253302、22227810、22277073）资助下，清华大学刘磊教授团队在组蛋白翻译后修饰方面取得新进展，相关成果以“酵母Bre1-Rad6及其人类同源物RNF20/RNF40-hRAD6A介导的核小体H2B单泛素化机制探析（Mechanistic insights into nucleosomal H2B monoubiquitylation mediated by yeast Bre1-Rad6 and its human homolog RNF20/RNF40-hRAD6A）”为题，于2023年8月25日在《分子细胞》（Molecular Cell）上发表。论文链接https://doi.org/10.1016/j.molcel.2023.08.001。
组蛋白H2B单泛素化是一种重要的蛋白质翻译后修饰，在细胞转录激活、DNA损伤修复等过程中发挥重要作用。泛素E3酶复合物Bre1-Rad6在核小体组蛋白H2B 的120位赖氨酸残基上精确地进行单泛素化修饰；然而，由于Bre1-Rad6结合并修饰核小体底物这一酶化学反应的高度动态性，人们对组蛋白H2B单泛素化修饰发生和调控机制的理解一直受到限制。刘磊团队通过发展的蛋白合成化学方法，设计了一种化学捕获新策略，成功捕获了泛素E3酶结合核小体及酶促转移泛素的反应状态，实现了酵母源泛素E3酶复合物Bre1-Rad6及其人类同源复合物RNF20/RNF40-hRAD6A结合核小体底物并完成泛素转移反应机制的解析（图），揭示了泛素E3连接酶Bre1的酶促反应原理，并为理解人类RNF20/RNF40基因的致癌突变提供了分子基础。