轉錄復合體將DNA轉錄成為RNA是遺傳信息由細胞核向細胞質(zhì)轉遞的基礎。由于核小體與基因組的緊密結合，轉錄復合體需要克服核小體障礙進(jìn)而確保功能基因的表達。這其中染色質(zhì)重塑復合體（Chromatin Remodeler）被認為在轉錄過(guò)程中發(fā)揮了重要作用。這類(lèi)蛋白復合體能通過(guò)水解ATP來(lái)調控核小體的組成和分布，從而為轉錄復合體在DNA上組裝創(chuàng )造松散的染色質(zhì)環(huán)境。那么染色質(zhì)重塑復合體如何判定基因的激活狀態(tài)并精確與之結合呢？其次，近些年對植物轉錄的研究發(fā)現，植物的轉錄起始呈現出與酵母和動(dòng)物細胞不同的特征，如：轉錄起始位點(diǎn)呈現的單向轉錄（酵母和動(dòng)物細胞為雙向轉錄）；植物中存在明顯的近端啟動(dòng)子停滯（promoter-proximal pausing）但卻缺少與動(dòng)物同源的參與調控pausing的蛋白因子；真核生物中保守的轉錄延伸因子SPT6，在植物中能結合到轉錄起始位點(diǎn)參與轉錄起始等。這些差異表明了植物轉錄起始的獨特性，而其分子機制尚不清晰。

　　中國科學(xué)院華南植物園的陳琛研究團隊發(fā)現擬南芥中轉錄延伸因子SPT6L（suppressor of Ty 6-like）能與染色質(zhì)重塑復合體SWI/SNF2的SYD （SPLAYED）和BRM（BRAHMA）形成蛋白復合體，并共同結合到基因的轉錄起始位點(diǎn)。隨后，通過(guò)轉錄抑制劑以及結構域刪減突變，研究發(fā)現SPT6L能夠介導SYD/BRM與Pol II的相互作用且SPT6L-SYD/BRM蛋白復合體能在不依賴(lài)于RNA聚合酶II（Pol II）的前提下形成。而SPT6L的缺失顯著(zhù)降低了SYD/BRM在全基因組上與轉錄起始位點(diǎn)的結合能力。最后，通過(guò)對全基因組核小體排布的分析發(fā)現，SPT6L介導SYD/BRM 與轉錄起始位點(diǎn)的結合調節了起始位點(diǎn)附近的核小體密度并促進(jìn)了Pol II的轉錄起始。該項研究揭示了植物中染色質(zhì)重塑復合體識別和結合轉錄起始位點(diǎn)的分子機制。由于SPT6L被認為是轉錄復合體的重要組成部分，該項研究的結果也表明植物中染色質(zhì)重塑復合體對核小體排布的調控事件與轉錄復合體在轉錄起始位點(diǎn)附近的組裝及轉錄起始緊密聯(lián)系。另一方面，SPT6L招募SYD/BRM到轉錄起始位點(diǎn)并調控核小體分布的發(fā)現，也進(jìn)一步確證了真核生物中保守的轉錄延伸因子SPT6在植物中同時(shí)參與調控了起始和延伸過(guò)程。

　　研究結果與2022年12月1日發(fā)表在Nucleic Acids Research （https://academic.oup.com/nar/advance-article-abstract/doi/10.1093/nar/gkac1126/6858855?utm_source=advanceaccess&utm_campaign=nar&utm_medium=email；IF=19.16，圖1）上。 舒潔博士為該論文的第一作者，陳琛研究員為通訊作者。此外，中國科學(xué)院華南植物園的丁寧博士、廣東省農業(yè)科學(xué)院的劉軍研究員、加拿大農業(yè)部的崔玉海研究員也參與了該項工作。研究成果得到了國家自然科學(xué)基金面上項目和青年項目的資助。

　　圖 1. Nucleic Acids Research 上發(fā)表論文首頁(yè)

　　圖 2. SYD的全基因組結合依賴(lài)SPT6L

　　圖3. SPT6L和SYD/BRM協(xié)同調控核小體排布