23 多梳抑制复合物-1 沉积的 H2AK119ub1 在体细胞中启动兼性异染色质形成过程中起着关键作用。我们在此评估精子衍生的 H2AK119ub1 对胚胎发育的贡献。我们发现,在非洲爪蟾中,H2AK119ub1 在精子发生过程中以及胚胎发育早期都存在,这突出表明了其在精子向胚胎传递表观遗传信息方面发挥的作用。在注射到卵子之前,用 H2AK119ub1 去泛素化酶 USP21 对精子进行体外处理会导致与基因上调相关的发育缺陷。精子 H2AK119ub1 编辑会破坏卵子因子介导的父系染色质重塑过程。它导致复制后 H2AK119ub1 在基因组重复元件上积累,而不是在 CpG 岛上。精子表观基因组编辑引发的复制后 H2AK119ub1 分布的这种变化导致 USP21 处理精子产生的胚胎中 H2AK119ub1 基因失调。我们得出结论,精子来源的 H2AK119ub1 指导卵子因子介导的父系染色质表观遗传重塑,是胚胎发育所必需的。
多梳抑制复合物 1 和 2 (PRC1 和 2) 是发育基因可遗传抑制所必需的。导致哺乳动物多梳抑制表观遗传的顺式和反式因子尚不完全清楚。本文表明,在人类细胞中,异位诱导的最初活跃的发育基因的多梳沉默,而不是普遍表达的管家基因附近,在许多细胞分裂中是可遗传的。出乎意料的是,沉默在 PRC2 的胚胎外胚层发育 (EED) 亚基的 H3K27me3 结合口袋发生突变的细胞中是可遗传的,已知突变会破坏 H3K27me3 识别并导致 H3K27me3 丢失。这种遗传模式不太稳定,需要完整的 PRC2 和 PRC1 对 H2AK119ub1 的识别。我们的研究结果表明,Polycomb 沉默的维持对局部基因组环境敏感,并且可以由 PRC1 依赖的 H2AK119ub1 和 PRC2 介导,而不依赖于 H3K27me3 识别。
E3 Sumo蛋白连接酶CBX4(CBX4)是PolyComb-抑制复合物1(PRC1)的关键组成部分,据报道调节与肿瘤生长,转移和血管生成有关的多种基因。然而,其在T细胞介导的抗肿瘤免疫中的作用仍然难以捉摸。为了阐明这个问题,我们生成了用CBX4的T细胞特异性缺失的小鼠。敲除小鼠的肿瘤生长增加。此外,它们的肿瘤锻炼淋巴细胞表现出受损的肿瘤坏死因子-Alpha(TNF-A)和干扰素 - 伽马(IFN-C)的产生,其程序性细胞死亡蛋白1(PD-1)水平升高。实际上,在基因敲除小鼠的所有主要的外围T细胞的主要子集中观察到了失调的PDCD1表达,响应于T细胞受体(TCR)刺激,敲除小鼠的所有主要子集都伴有功能缺陷。在支持CBX4和PD-1之间的直接联系时,CBX4过表达导致PDCD1表达的下调。表观遗传分析表明,CBX4的缺乏会导致PDCD1启动子的抑制性组蛋白修饰的积累减少(H3K27me3)。此外,抑制多孔抑制复合物1(PRC1)的E3连接酶活性或多孔反向反应复合物2(PRC2)的甲基转移酶活性恢复了CBX4转染的细胞中的PDCD1表达。累积地,这项研究揭示了CBX4在调节T细胞功能中的新功能,并扩展了我们对PDCD1表达的表观遗传控制的理解。
