MBD7与IDM复合体抗沉默机制示意图

2月12日，国际权威学术期刊 《分子细胞》（Molecular Cell）在线发表了中国科学院上海 研究院上海植物逆境生物学研究中心朱健康课题组的研究论文The Methyl-CpG-Binding Protein MBD7 Facilitates Active DNA Demethylation to Limit DNA Hyper-Methylation and Transcriptional Gene Silencing。该研究揭示了甲基化CpG结合蛋白MBD7通过促进DNA主动去甲基化，限制了DNA高度甲基化以及转录水平的基因沉默，MBD7和IDM2、IDM3以及IDM1形成抗沉默蛋白复合体，在DNA的主动去甲基化过程中有着重要的作用，是近年来表观遗传领域的一项重要突破。

DNA甲基化是植物和哺乳动物中最主要的表观遗传修饰之一。作为基因组自然发生的共价修饰之一，DNA甲基化是植物和哺乳动物正常生长发育所必需的，它广泛参与转录抑制、转座子沉默、细胞发育与分化调节、基因组印迹、X染色体失活、重编程等过程。在植物中，DNA主动去甲基化过程是通过ROS1家族介导的碱基切除修复机制来实现的。朱健康研究组以往的研究发现，组蛋白乙酰化酶IDM1能识别多个表观遗传学的标志，并对相应位点的组蛋白进行乙酰化，从而改变这个特定区域的染色体的结构，使得ROS1对这个区域的DNA进行去甲基化（Qian et al., Science，2012）。

在这项新的研究中，研究人员发现拟南芥MBD7和IDM3是阻止基因表达抑制和DNA高度甲基化的抗沉默因子。MBD7结合到CpG高度甲基化的区域，并与其他的抗沉默因子（包括组蛋白乙酰转移酶IDM1以及α晶状体结构域蛋白IDM2和IDM3）形成抗沉默复合体。以往的研究证实，IDM1和IDM2可通过5-甲基胞嘧啶DNA糖基化酶/裂解酶ROS1来促进DNA主动去甲基化（Qian et al., Mol. Cell，2014）。因此，MBD7通过将三个IDM蛋白招募到甲基化DNA上形成复合体，促使DNA去甲基化酶发挥功能，转而限制了DNA高度甲基化并阻止了转录水平的基因沉默。

这项研究发现了第一个抗沉默蛋白复合体，进一步解析了植物去甲基化的调控机制。

该系列工作得到中科院等的资助。（来源：中科院上海生科院）