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Plant Cell:拟南芥成花转变的表观调控机制

已有 2181 次阅读 2020-5-4 08:53 |个人分类:每日摘要|系统分类:论文交流

Dual Recognition of H3K4me3 and DNA by the ISWI Component ARID5 Regulates the Floral Transition in Arabidopsis

第一作者Lian-Mei Tan

第一单位北京生命科学研究所

通讯作者Xin-Jian He

Abstract


背景回顾Chromatin remodeling and histone modifications are important for development and floral transition in plants. 


提出问题However, it is largely unknown whether and how these two epigenetic regulators coordinately regulate the important biological processes. 


结果:Here, we identified three types of ISWI chromatin remodeling complexes in Arabidopsis thaliana. We found that ARID5a subunit of a plant-specific ISWI complex, can regulate development and floral transition. The ARID-PHD dual domain cassette of ARID5 recognizes both the H3K4me3 histone mark and AT-rich DNA. We determined the ternary complex structure of the ARID5 ARID-PHD cassette with an H3K4me3 peptide and an AT-containing DNA. The H3K4me3 peptide is combinatorially recognized by the PHD and ARID domains, while the DNA is specifically recognized by the ARID domain. Both PHD and ARID domains are necessary for the association of ARID5 with chromatin. 


结论:The results suggest that the dual recognition of AT-rich DNA and H3K4me3 by the ARID5 ARID-PHD cassette may facilitate the association of the ISWI complex with specific chromatin regions to regulate development and floral transition.


摘  要


染色质重塑和组蛋白修饰对于植物的发育和成花转变都至关重要。然而,目前对于这两种表观修饰如何协调调控植物重要的生物学进程还存在很多未知。本文中,作者在拟南芥中鉴定了三种类型的ISWI染色质重塑复合体。作者发现植物特异性ISWI复合物的一个亚基ARID5可以调控植物的发育和成花转变。ARID5蛋白的ARID-PHD双结构域盒能够识别H3K4me3组蛋白标记和富含AT的DNA。作者发现,ARID5蛋白的ARID-PHD与一个H3K4me3多肽以及一段富含AT的DNA形成了一个三元复合体结构。其中,H3K4me3多肽由PHD与ARID结构域组合所识别,而DNA是由ARID结构域特异识别的。PHD和ARID结构域对于ARID5蛋白与染色质的关联都是必需的。这些结果揭示了ARID5蛋白中ARID-PHD结构域盒对于富含AT的DNA和H3K4me3的识别可能促进了ISWI复合物对于特定染色质区域的结合,从而调控植物的发育与成花转变。



通讯作者


**何新建**


个人简介:

1997年南京师范大学,学士

2000年,南京农业大学,硕士;

2004年,中科院遗传与发育生物学研究所,博士;

2004-2006年,美国爱荷华大学,博士后;

2006-2009年,美国加州大学河滨分校,博士后;

2010-2015年,北京生命科学研究所,研究员;

2015年-至今,北京生命科学研究所,高级研究员


研究方向:利用模式植物拟南芥为研究材料,

通过利用遗传、分子和生化方法重点研究

RNA指导的DNA甲基化和组蛋白修饰途径 



doi: 10.1105/tpc.19.00944


Journal: Plant Cell

First Published: April 30, 2020


p.s. 往期通讯精彩链接:

EMBO J:拟南芥中植物特异性SWR1染色质重塑复合体全部组分鉴定

the plant journal:HDA19独立于光周期参与植物开花时间调控




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