中国科学家揭示染色质组装因子CAF-1介导核小体装配的结构基础

8月25日，中国科学院生物物理研究所许瑞明课题组联合该所李国红、朱冰课题组，在国际学术期刊《科学》杂志发表论文，揭示染色质组装因子CAF-1介导核小体装配的结构基础。

在真核细胞分裂过程中，染色质结构的重新建立对于维持基因组完整性和表观遗传信息传递至关重要。染色质组装因子CAF-1负责将新合成的组蛋白H3-H4装配到子链DNA上形成核小体组装中间态。由于CAF-1主要亚基柔性很大、结合组蛋白构象不均一，分子量偏小，所以解析CAF-1复合物高分辨率结构是组蛋白伴侣研究方向中公认的国际难题。

人源CAF-1结合组蛋白H3-H4并介导核小体组装的结构基础

科研人员首先通过大量结晶条件筛选，解析了人源CAF-1复合物核心部分3.5 ?的晶体结构。随后，通过长期的摸索与优化，发现在CAF-1-H3-H4样品中加入30-bp的DNA片段可极大地改善样品性质，并成功地解析了CAF-1-H3-H4五元复合物3.5 ?的冷冻电镜结构。此外，研究人员意外地获得了CAF-1结合右手螺旋Di-tetrasome这一核小体组装中间态的3.8 ?的电镜结构。体外单分子磁镊实验也证实CAF-1在生理盐条件下可诱导右手螺旋核小体组装中间态的形成。

该研究厘清了CAF-1结合何种组蛋白H3-H4聚合状态的长期争议，捕获到CAF-1促进组蛋白H3-H4二聚体四聚化的中间态构象，并首次发现了CAF-1诱导右手螺旋核小体组装中间态的形成，提示了手性可能是调控核小体装配一个重要手段，刷新了人们对核小体装配过程的认知。

中国科学院生物物理研究所许瑞明研究员，李国红、朱冰和刘超培研究员为本文的共同通讯作者。刘超培研究员，郁珍瑜和熊俊副研究员、胡杰、宋傲群和丁栋博为本文的共同第一作者。该研究获得了科技部重点研发计划、国家自然科学基金、中国科学院战略性先导科技专项、中国科学院青促会和腾讯新基石等项目的资助，上海同步辐射光源、生物物理所生物成像中心和蛋白质科学平台提供了重要的技术支持。

相关论文信息：

https://doi.org/10.1126/science.add8673