遺傳發(fā)育所植物染色體組蛋白磷酸化研究取得進(jìn)展

　　組蛋白磷酸化修飾與著絲粒功能的建立、維持相關(guān)。中國科學(xué)院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所韓方普研究組從2010年開始從事玉米、小麥H2A和H3的磷酸化修飾與染色體取向、分離等功能研究。由于植物染色體的復(fù)雜性及特殊性，一直得到部分不同于酵母及人類的結(jié)果。H2A磷酸化激酶Bub1的定位及細(xì)胞周期變化，結(jié)合RNAi與H2A磷酸化信號變化，在玉米特殊的微小染色體、減數(shù)分裂突變體中發(fā)現(xiàn)這一復(fù)合物與減數(shù)分裂I染色體著絲粒的取向無關(guān)，與著絲粒的活性相關(guān)的研究結(jié)果已于2017年初發(fā)表在NewPhytologist上?？蒲腥藛T一直試圖找到H3T3磷酸化與染色體動態(tài)變化、著絲粒活性的關(guān)系及其變化的機(jī)制。經(jīng)過多年的努力，獲得了H3T3磷酸化的激酶Haspin抗體并詳細(xì)進(jìn)行玉米減數(shù)分裂突變體的細(xì)胞學(xué)觀察。

　　體細(xì)胞H3T3磷酸化抗體免疫熒光結(jié)果表明：有絲分裂前期及早中期染色體，H3T3磷酸化發(fā)生在姊妹染色體單體間。細(xì)胞周期H3T3磷酸化的動態(tài)變化以及玉米減數(shù)分裂突變體的結(jié)果均顯示，H3T3磷酸化與cohesion相關(guān)。有趣的是，失去活性的著絲粒部位在早期出現(xiàn)H3T3磷酸化的信號(圖a)。這一結(jié)果完全不同于H2A磷酸化及H3Ser10磷酸化只發(fā)生在有功能的著絲粒區(qū)。隨著染色體收縮進(jìn)入中期準(zhǔn)備完成染色體的正確取向和分離，H3T3磷酸化信號只在innercentromere出現(xiàn)(圖b)。植物著絲粒區(qū)的H3核小體部分被CENH3核小體取代，但在有絲分裂前期及早中期染色體上，著絲粒區(qū)的CENH3核小體與H3核小體是混合在一起，沒有區(qū)域或是位置的?；浴５旧w進(jìn)入中期準(zhǔn)備開始完成取向分向兩極時，著絲粒區(qū)內(nèi)側(cè)（innercentromere）完全是H3T3核小體形成的區(qū)域；而外側(cè)均是CENH3核小體分布為主。這可能和spindle的正確連接及功能動粒形成密切相關(guān)，深入研究動粒蛋白及其調(diào)控過程的工作正進(jìn)行中。

　　研究結(jié)果發(fā)表在PlantJournal雜志上，研究工作得到國家自然科學(xué)基金委的資助。

組蛋白H3T3磷酸化體細(xì)胞染色體前中期到中期的動態(tài)變化模式圖