中國(guó)科學(xué)院廣州生物醫(yī)藥與健康研究院劉晶課題組與西湖大學(xué)裴端卿課題組合作揭示了染色質(zhì)重塑復(fù)合物BAF和組蛋白修飾H3K27ac通過(guò)調(diào)控染色質(zhì)可及性變化影響cJUN驅(qū)動(dòng)的胚胎干細(xì)胞分化，該成果6月16日以H3K27ac mediated SS18/BAFs relocation regulates JUN induced pluripotent-somatic transition為題在線發(fā)表于Cell & Bioscience雜志上。 

　　團(tuán)隊(duì)早期發(fā)現(xiàn)原癌基因cJUN可快速誘導(dǎo)多能性狀態(tài)的退出（Jing Liu et al.，Nature Cell Biology，2015），8h cJUN的誘導(dǎo)可以驅(qū)動(dòng)90%以上胚胎干細(xì)胞走向不可逆的分化，通過(guò)基于CRISPR/Cas9的全基因組基因敲除的遺傳學(xué)篩選發(fā)現(xiàn)了染色質(zhì)重塑復(fù)合物BAFs（Brg/Brahma-associated factors）的亞基SS18通過(guò)本身相分離性質(zhì)顯著調(diào)控干細(xì)胞分化（Junqi Kuang et al.，Nature Communications，2021）。 

　　利用cJUN驅(qū)動(dòng)的快速高效的分化系統(tǒng)，研究人員發(fā)現(xiàn)8h cJUN的表達(dá)引起了染色質(zhì)可及性的動(dòng)態(tài)變化，體現(xiàn)在多能性位點(diǎn)的關(guān)閉和體細(xì)胞位點(diǎn)的開(kāi)放，而染色質(zhì)重塑復(fù)合物BAF在分化過(guò)程中從多能性位點(diǎn)轉(zhuǎn)移到體細(xì)胞位點(diǎn)，敲降BAF核心亞基Brg1顯著的阻礙了cJUN過(guò)表達(dá)帶來(lái)的染色質(zhì)開(kāi)放。此外，多種組蛋白修飾在分化過(guò)程中也發(fā)生了重定位，其中H3K27ac的識(shí)別影響B(tài)AF復(fù)合物在cJUN驅(qū)動(dòng)的分化過(guò)程中的定位變化從而影響cJUN驅(qū)動(dòng)的分化進(jìn)程。 

　　該研究建立了染色質(zhì)重塑復(fù)合物、組蛋白修飾和轉(zhuǎn)錄因子協(xié)同調(diào)控細(xì)胞命運(yùn)轉(zhuǎn)變的模型，從多維層面揭示了細(xì)胞命運(yùn)調(diào)控規(guī)律，為理解發(fā)育分化和腫瘤發(fā)生發(fā)展機(jī)制提供了借鑒，也為研究早期胚胎發(fā)育的關(guān)鍵事件及分子機(jī)制提供了簡(jiǎn)單高效的體外研究系統(tǒng)。 

　　廣州健康院劉晶研究員和西湖大學(xué)裴端卿研究員為該論文的共同通訊作者，廣州健康院博士生林潤(rùn)霞、翟梓蔚和西湖大學(xué)博士后匡俊企為論文的共同第一作者。廣州健康院張小飛研究員和李軼副研究員對(duì)該工作進(jìn)行了重要的指導(dǎo)和支持。本項(xiàng)工作得到了國(guó)家自然科學(xué)基金、國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃，中國(guó)科學(xué)院“戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專(zhuān)項(xiàng)”、中國(guó)科學(xué)院前沿科學(xué)重點(diǎn)研究項(xiàng)目、廣東省科技計(jì)劃項(xiàng)目、生物島實(shí)驗(yàn)室前沿探索項(xiàng)目等的經(jīng)費(fèi)支持。 

　　論文鏈接

　　cJUN啟動(dòng)胚胎干細(xì)胞分化的表觀遺傳調(diào)控機(jī)制示意圖