作者丨小柯
近日，美國加州大學聖迭戈分校付向東團隊發現，剪接激酶SRPK1催化魚精蛋白磷酸化從而起始受精卵母細胞中父本基因組的重編程。
這一研究成果於2020年3月12日在線發表在《細胞》上。
據研究人員介紹，在精子形成過程中，父本基因組會用魚精蛋白對組蛋白進行大量置換，從而包裹進精子。
魚精蛋白是一類由組蛋白進化而來的富含精氨酸的小核蛋白，相對於常規組蛋白，魚精蛋白帶有更強的正電荷，因此其與DNA具有更強的結合能力。
而在受精之後，這一過程將被強烈逆轉，即用母源組蛋白替換包裹精子DNA的魚精蛋白，這對於父本基因組重編程和隨後的激活至關重要。
但是，人們對於這一基本過程如何啟動和監管了解甚少。
研究人員發現，先前表徵的剪接激酶SRPK1通過催化魚精蛋白的位點特異性磷酸化來啟動這一生命週期事件，從而觸發受精卵母細胞中魚精蛋白與組蛋白的交換。
有趣的是，魚精蛋白經歷了依賴於DNA的相變，轉變為凝膠狀濃縮物，而SRPK1介導的磷酸化可能有助於打開這樣的結構，從而增強被核質蛋白（NPM2）釋放的魚精蛋白，並使HIRA募集用於H3.3聚集。
值得注意的是，轉座酶可及的染色質測序（ATAC-seq）分析的全基因組測定顯示，精子和MII卵母細胞中的選擇性染色質可及性在很大程度上以魚精蛋白磷酸化依賴性的方式在早期的原核中被消除。
這表明SRPK1催化的磷酸化引發了兩個親本基因組中高度同步的重組程序。
因此，這些結果表明，受精後母源SRPK1能夠能夠磷酸化父源基因組魚精蛋白從而啟動父本基因組重編程，而魚精蛋白磷酸化位點的突變則會抑制組蛋白置換過程。
這為相關人類不孕症提供了新的視角與潛在治療靶點。
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付向東，美國加州大學聖迭戈分校細胞與分子醫學教授。
其實驗室一直專注於基因表達的轉錄後調控研究，聚焦mRNA選擇性加工的機制、調控和生物學後果。（據加州大學聖迭戈分校網站）
https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(20)30164-1
小柯報道：
http://news.sciencenet.cn/htmlpaper/2020/3/202031313303065455400.shtm
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