近日，来自美国国立卫生研究院的Shiv I.S. Grewal在《分子细胞》（Molecular Cell）上发表了一篇题为“Nucleosome remodeler exclusion by histone deacetylation enforces heterochromatic silencing and epigenetic inheritance”的研究论文。该研究详细探讨了组蛋白去乙酰化酶（HDACs）、染色质重塑因子（如SWI/SNF）和组蛋白甲基转移酶等在调控异染色质稳定性和核小体周转中的作用。

 

关键发现

组蛋白去乙酰化酶Clr3的作用：

Clr3是一种组蛋白去乙酰化酶，它通过维持异染色质区域的低乙酰化水平来确保稳定的基因沉默和表观遗传信息传递。

缺乏Clr3的HDAC活性会导致组蛋白周转增加，进而降低H3K9me3水平并影响异染色质的延伸。

染色质重塑因子的作用：

当Clr3功能出现缺陷时，SWI/SNF等重塑因子通过抑制组蛋白甲基转移酶的功能来破坏异染色质的稳定性，改写基因沉默的状态。

在clr3D232N缺陷酵母中，RSC和SWI/SNF的亚基被突变后，可以恢复由Clr3缺陷导致的基因表达变化，基因沉默得到明显增强，H3K9me3的结合和延伸均恢复至正常状态。

这些结果表明，在缺少Clr3去乙酰化酶功能的情况下，RSC和SWI/SNF重塑因子会破坏异染色质的稳定性。

Clr3如何阻止重塑因子的作用：

Clr3的存在通过去除异染色质区域的组蛋白乙酰化水平，有效地阻止了染色质重塑因子对异染色质区域的结合。

SWI/SNF和RSC对于Clr3缺陷介导的组蛋白周转增加至关重要。

组蛋白乙酰基转移酶（HATs）的作用：

将组蛋白乙酰基转移酶Mst2与chromodomain融合表达靶向结合在异染色质区域，可以增强染色质重塑因子对异染色质区域的结合，并且抑制异染色质修饰H3K9me3在Mst2结合区域的延伸。

HATs增加了组蛋白乙酰化的水平，从而促进了染色质重塑因子诱导的异染色质不稳定性。

SWI/SNF重塑因子的直接作用：

直接将SWI/SNF靶向结合在异染色质区域可以破坏核小体的稳定性，从而导致H3K9me3水平和基因沉默的缺失。

染色质重塑因子对异染色质表观遗传信息传递的影响：

表达靶向异染色质的Snf5会阻碍异染色质的表观遗传信息传播，这是通过抑制Clr4的读写机制影响了H3K9me3修饰的延伸。

结论

本研究揭示了组蛋白去乙酰化酶Clr3在维持异染色质稳定性和表观遗传信息传递中的核心作用，并阐述了染色质重塑因子如何通过调节组蛋白修饰来影响异染色质的稳定性。这些发现为我们理解异染色质的形成和维持提供了新的见解，并可能有助于开发针对异染色质相关疾病的治疗方法。