组蛋白密码的“阅读者”调控植物耐逆的分子机制

　　

中国科学院遗传与发育生物学研究所陈受宜和张劲松研究组从大豆中鉴定出一个特殊的PHD锌指蛋白——GmPHD6。它属于PHD中的Alfin亚类，Alfin亚类遍具有转录抑制能力，而GmPHD6例外。该研究发现GmPHD6必须与LHP1（类异染色质蛋白）相互作用，并依赖LHP1的转录激活能力，调控下游耐盐基因的表达。

PHD锌指蛋白又被称为组蛋白密码的“阅读者”， 因为PHD结构域识别不同修饰的组蛋白H3。GmPHD6识别H3K4me0/1/2，但并不通过PHD结构域，而是通过其N端，这又是其与众不同之处。此外GmPHD6的N端还能识别下游基因的启动子。而PHD结构域负责与LHP1的相互作用。

基于以上发现总结出GmPHD6的分子调控模型：H3K4me0/1/2可能与植物逆境调控关联，它们招募GmPHD6，而GmPHD6招募LHP1形成转录调控复合体。复合体通过GmPHD6靶定下游基因，通过LHP1激活下游基因表达，从而提高植物的耐逆能力。

该研究是PHD锌指蛋白调控机制的重要补充，为改善作物耐逆性提供了重要的理论依据。该研究于2017年9月5日在线发表于Plant Physiology (DOI: 10.1104/pp.16.01764.)。研究组工作人员韦伟为该论文第一作者。该项研究受到了科技部、农业部、国家自然科学基金委和植物基因组学国家重点实验室等的资助。

图： GmPHD6/LHP1转录复合体识别组蛋白密码并激活下游基因表达的分子调控模型