*通讯作者。1450 Biggy Street,洛杉矶,加利福尼亚州90033美国。 电话。 +1-323-442-7755。 haiman@usc.edu(C.A. 海曼)。 作者的贡献:克里斯托弗·海曼(Christopher A. Haiman)可以完全访问研究中的所有数据,并负责数据的完整性和数据分析的准确性。 研究概念和设计:Haiman,Conti。 Acquisition of data: Bensen, Ingles, Kittles, Strom, Rybicki, Nemesure, Isaacs, Stanford, Zheng, Sanderson, John, Park, Xu, Y. Wang, Berndt, Huff, Yeboah, Tettey, Lachance, Tang, Rentsch, Cho, Mcmahon, Biritwum, Adjei, Tay, Truelove, Niwa, Sellers, Yamoah, Murphy, Crawford, Patel, Bush, Aldrich, Cussenot, Petrovics, Cullen, Neslund-Dudas, Stern, Kote-Jarai, Govindasami, Cook, Chokkalingam, Hsing, Goodman, Hoffmann, Drake, Hu, Keaton, Hellwege, Clark, Jalloh, Gueye, Niang, Ogunbiyi, Idowu, Popoola, Adebiyi, Aisuodionoe-Shadrach, Ajibola, Jamda, Oluwole, Nwegbu, Adusei, Mante, Darkwa-Abrahams, Mensah, Diop, Van Den Eeden, Blanchet, Fowke, Casey, Hennis, Lubwama, Thompson Jr., Leach, Easton, Preuss, Loos, Gundell, Wan, Mohler, Fontham, Smith, Taylor, Srivastava, Eeles, Carpten, Kibel, Multigner, Parent, Menegaux, Cancel-Tassin, Klein, Andrews, Rebbeck, Brureau, Ambs, Edwards, Watya, Chanock, Witte, Blot. 数据的分析和解释:Chen,Madduri,Rodriguez,Darst,Saunders,Rhie,Conti,Haiman。 手稿的起草:陈,海曼。 重要智力内容的手稿的批判性修订:陈,海曼,孔蒂,达斯特。 统计分析:Chen,Rodriguez,Chou,Sheng,A。Wang,Shen。 获得资金:海曼,孔蒂,加兹亚诺,正义。1450 Biggy Street,洛杉矶,加利福尼亚州90033美国。电话。+1-323-442-7755。haiman@usc.edu(C.A.海曼)。作者的贡献:克里斯托弗·海曼(Christopher A. Haiman)可以完全访问研究中的所有数据,并负责数据的完整性和数据分析的准确性。研究概念和设计:Haiman,Conti。Acquisition of data: Bensen, Ingles, Kittles, Strom, Rybicki, Nemesure, Isaacs, Stanford, Zheng, Sanderson, John, Park, Xu, Y. Wang, Berndt, Huff, Yeboah, Tettey, Lachance, Tang, Rentsch, Cho, Mcmahon, Biritwum, Adjei, Tay, Truelove, Niwa, Sellers, Yamoah, Murphy, Crawford, Patel, Bush, Aldrich, Cussenot, Petrovics, Cullen, Neslund-Dudas, Stern, Kote-Jarai, Govindasami, Cook, Chokkalingam, Hsing, Goodman, Hoffmann, Drake, Hu, Keaton, Hellwege, Clark, Jalloh, Gueye, Niang, Ogunbiyi, Idowu, Popoola, Adebiyi, Aisuodionoe-Shadrach, Ajibola, Jamda, Oluwole, Nwegbu, Adusei, Mante, Darkwa-Abrahams, Mensah, Diop, Van Den Eeden, Blanchet, Fowke, Casey, Hennis, Lubwama, Thompson Jr., Leach, Easton, Preuss, Loos, Gundell, Wan, Mohler, Fontham, Smith, Taylor, Srivastava, Eeles, Carpten, Kibel, Multigner, Parent, Menegaux, Cancel-Tassin, Klein, Andrews, Rebbeck, Brureau, Ambs, Edwards, Watya, Chanock, Witte, Blot.数据的分析和解释:Chen,Madduri,Rodriguez,Darst,Saunders,Rhie,Conti,Haiman。手稿的起草:陈,海曼。重要智力内容的手稿的批判性修订:陈,海曼,孔蒂,达斯特。统计分析:Chen,Rodriguez,Chou,Sheng,A。Wang,Shen。获得资金:海曼,孔蒂,加兹亚诺,正义。行政,技术或物质支持:Madduri,Sheng。监督:海曼。其他:无。
DNA双链断裂通过多种途径修复,包括非同源最终连接(NHEJ)和微学介导的端连接(MMEJ)。这些途径的平衡取决于局部染色质的环境,但是对基本机制的理解很少。通过将敲除筛选与双重MMEJ:NHEJ报告基因插入在19种不同的染色质环境中,我们识别了数十种DNA修复蛋白,这些DNA修复蛋白调节途径取决于局部染色质状态。偏爱NHEJ的蛋白质主要与斑塑素协同作用,而有利于MMEJ的蛋白通常与不同类型的异染色质协同作用。前者的例子是BRCA2和民意调查,后者是幻想综合体和ATM。此外,在各种人类癌症类型中,其中几种蛋白质的丧失改变了杂染色质和全染色质之间途径特异性突变的分布。一起,这些结果发现了一个复杂的蛋白质网络,该蛋白质以染色质上下文与依赖性方式调节MMEJ:NHEJ平衡。
基因组编辑可以对内源性顺式调控元件进行序列功能分析,从而推动对其机制的理解和基因疗法的发展。然而,这些方法不能与染色质结构和长单分子染色质纤维可及性的直接可扩展读数相结合。在这里,我们利用双链 DNA 胞嘧啶脱氨酶通过靶向 PCR 和长读测序以高深度和分辨率分析内源性目标基因座的染色质可及性,我们将这种方法称为靶向脱氨酶可及染色质测序 (TDAC-seq)。TDAC-seq 凭借目标基因座的高序列覆盖率,可以与 CRISPR 扰动独特地整合,从而实现顺式调控元件的功能解剖,其中遗传扰动及其对染色质可及性的影响叠加在同一单个染色质纤维上并以单核苷酸分辨率解析。我们利用 TDAC-seq 解析了在红细胞分化过程中激活人类 CD34+ 造血干细胞和祖细胞中胎儿血红蛋白的 CRISPR 编辑,以及在合并的 CRISPR 和碱基编辑筛选中平铺控制珠蛋白位点的增强子。总之,TDAC-seq 能够通过基因组编辑实现单分子染色质纤维的高分辨率序列功能映射。
病毒对染色质的操纵 我们的实验室专注于研究病毒劫持染色质的机制。由于测序和成像技术的重大进步以及表观遗传学领域的扩展,利用病毒研究染色质生物学具有巨大的潜力。我们的目标是推进对病毒对染色质操纵的基本理解并揭示染色质生物学的新方面。与细胞基因组非常相似,病毒基因组必须用小的碱性分子压缩在病毒颗粒中,以最大限度地利用空间并准备好进行基因表达。一些 DNA 病毒使用细胞组蛋白来压缩其基因组,而另一些则使用小的碱性分子。腺病毒编码自己的组蛋白样蛋白,称为蛋白 VII,它与病毒基因组形成“串珠”组装。通过检查宿主染色质中的蛋白质 VII,我们发现蛋白质 VII 隔离了染色质中的免疫危险信号 HMGB1,从而阻断了宿主细胞周期并抑制了下游炎症(Lynch 等人,Current Biology 2021,Avgousti 等人,Nature 2016)。这一发现为揭示腺病毒如何操纵宿主染色质以及更广泛地说 DNA 病毒如何利用组蛋白或组蛋白样蛋白发挥双重功能奠定了基础:压缩其基因组并控制宿主基因组。实验室的研究工作采用多学科方法来解决以下问题:
摘要背景:人类疟原虫恶性疟原虫中异染色质的维持、调节和动态变化因其在互斥毒力基因表达和关键发育调节因子沉默中的调节作用而受到越来越多的关注。染色质免疫沉淀后测序 (ChIP-seq) 等全基因组分析的出现有助于了解染色质组成;然而,即使在模型生物中,ChIP-seq 实验也容易受到由潜在染色质结构引起的内在实验偏差的影响。方法:我们进行了一项对照 ChIP-seq 实验,重新分析了之前发表的 ChIP-seq 数据集,并比较了不同的分析方法,以表征恶性疟原虫全基因组分析的偏差。结果:我们发现用于 ChIP-seq 标准化的输入对照样本中的异染色质区域在整个恶性疟原虫基因组的测序覆盖率方面系统性地代表性不足。这种代表性不足,加上非特异性或低效的免疫沉淀,可能导致在这些区域识别出假富集和峰值。我们观察到,在特定和有效的 ChIP-seq 实验中,背景水平也会出现这种偏差。我们进一步报告了不同的读取映射方法如何扭曲高度相似的亚端粒区域和毒力基因家族中的测序覆盖率。为了改善这些问题,我们讨论了可用于表征真正的染色质相关蛋白的正交方法。结论:我们的结果强调了染色质结构对寄生虫全基因组分析的影响以及谨慎的必要性
polycomb抑制性复合物2(PRC2)与许多RNA结合,并已成为报告非编码RNA(LNCRNA)调节基因表达多长时间的核心参与者。然而,支持特定的LNCRNA-PRC2相互作用的生化证据与功能性证据之间存在越来越多的差异,这表明PRC2通常对于lncRNA功能是可分配的。在这里,我们重新审查了PRC2的RNA结合的证据,并表明许多报告的相互作用可能不会在体内发生。使用人和小鼠细胞系中体内交联的RNA-蛋白复合物的纯化,我们观察到损失可检测到的RNA与PRC2结合的可检测到的RNA损失,并以前报道的与染色质相关的蛋白相关的蛋白质与其他相关蛋白相关蛋白(尽管CTCF,YY1等)与其他(CTCF,YY1等)结合(其他),但仍绘制了其他(其他)插入其他(其他)(其他)(其他)(其他)(其他)(其他)(其他)(inter)(其他)(其他)(其他)(TEET)(inter)(其他)(inter)(其他)(inter)(其他)(inter)。综上所述,这些结果表明,重新评估RNA结合在编排各种染色质调节机制方面的广泛作用。
自身免疫性疾病的复杂全景中的抽象目标,参与疾病进展的促进自身抗体的关键表征仍然具有挑战性。这项研究旨在采用全球抗体分析策略来识别新型抗体并研究其与系统性硬化症(SSC)的关联。方法,我们使用源自细胞裂解液的抗原池在与SSC或健康供体患者的珠子消化后进行免疫沉淀(IP)进行了免疫沉淀(IP)。使用质谱(MS)的定量蛋白质组学(MS)进行了富集的抗原抗体复合物,并通过生物信息学分析过度代表。然后,在两个独立的SSC患者组中对候选抗体进行正交验证。用靶抗原对小鼠进行免疫,随后通过组织学检查和RNA测序评估。结果IP-MS分析,然后在SSC患者中进行验证,显示SSC患者的抗PRMT5抗体显着升高。这些抗体在区分SSC和健康对照和其他自身免疫性疾病(包括全身性红斑狼疮和Sjögren综合征)方面表现出强大的诊断精度,曲线下的区域范围为0.900至0.988。使用其他方法,微阵列在随后的独立组中验证了抗PRMT5抗体的升高。值得注意的是,SSC患者中有31.11%的抗PRMT5抗体表现出血清阳性。此外,抗PRMT5抗体的滴度与SSC中的进程或回归轨迹有着相关性。PRMT5免疫在小鼠的皮肤和肺中均显示出明显的炎症和纤维化。这与多种促炎和纤维化途径的上调同时,从而强调了抗PRMT5抗体在SSC中的潜在关键作用。结论本研究将抗PRMT5抗体确定为SSC的新生物标志物。
髓样白血病是具有多种突变景观的异质性癌症。尽管许多突变的基因属于普通蛋白质复合物,但有些缺乏已知的功能伙伴,并且具有不清楚的作用。pHF6是一种良好的染色质结合蛋白,复发突变赋予急性和慢性髓样白血病的不利预后。在这里,使用人PHF6敲除和救援,我们表明PHF6是一种转录阻遏物,可结合活性染色质并抑制茎基因程序。我们剖析了九个临床错义突变,并表明所有人都会产生不稳定的,肌莫尔的或非功能性的PHF6蛋白。在收敛的证据线指导下,我们将PHIP(一种新认识的AML突变蛋白)视为PHF6的功能合作伙伴。我们表明PHIP损失表PHF6损失,并且PHF6需要PHIP占据染色质并发挥下游转录效应。我们的工作将两个不同的白血病蛋白统一的PHF6和PHIP统一成为一种抑制AML茎的常见功能复合物。
•我们的大多数有效的CBP选择性降解器具有> 10µm的结合亲和力(Tr-Fret IC 50),而没有观察到BRD4(> 30µm)
