Cohesin結(jié)構(gòu)及功能研究進(jìn)展

張雨，方玉達(dá)

綜述

Cohesin結(jié)構(gòu)及功能研究進(jìn)展

張雨，方玉達(dá)

上海交通大學(xué)農(nóng)業(yè)與生物學(xué)院?jiǎn)渭?xì)胞生物學(xué)聯(lián)合研究中心，上海 200240

Cohesin是一類在真核生物進(jìn)化過程中保守的蛋白復(fù)合體，由4個(gè)重要亞基相互作用形成環(huán)狀結(jié)構(gòu)，在細(xì)胞分裂過程中參與維持染色體的有序排布。在動(dòng)物中研究發(fā)現(xiàn)cohesin還可以作為分子間的連結(jié)器介導(dǎo)絕緣子/增強(qiáng)子–啟動(dòng)子間長(zhǎng)距離交互，導(dǎo)致基因表達(dá)增強(qiáng)或者抑制，但在植物中關(guān)于cohesin在調(diào)控基因表達(dá)和維持染色體構(gòu)象方面的研究卻相對(duì)滯后。本文介紹了cohesin的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和主要組成亞基，對(duì)調(diào)控cohesin在染色質(zhì)上動(dòng)態(tài)變化的相關(guān)因子進(jìn)行了總結(jié)，并結(jié)合近年來植物中cohesin的功能研究和動(dòng)物中cohesin在三維基因組及轉(zhuǎn)錄調(diào)控中的重要作用，展望了植物中cohesin在轉(zhuǎn)錄調(diào)控中的潛在功能。

SMC；cohesin；細(xì)胞周期；三維基因組；轉(zhuǎn)錄調(diào)控

細(xì)胞核是細(xì)胞遺傳與代謝的調(diào)控中心，遺傳物質(zhì)DNA有序且密集地分布其中。人類細(xì)胞核基因組的物理長(zhǎng)度約102 cm，即使基因組較小的擬南芥()，其細(xì)胞核基因組也有3.8 cm，而這些DNA通過折疊濃縮后儲(chǔ)存在僅有幾微米的細(xì)胞核內(nèi)。染色體經(jīng)過折疊形成有序的三維結(jié)構(gòu)，這一過程很大程度上依賴染色體結(jié)構(gòu)維持蛋白(structural maintenance of chromosomes, SMC)的調(diào)控[1~3]。SMC復(fù)合體從真菌、植物到人類都非常保守，包括cohesin、condensin和SMC5/6三大類。Condensin的功能主要與染色體內(nèi)部的凝聚相關(guān)，當(dāng)人類細(xì)胞敲除condensin后，導(dǎo)致染色體不能凝聚，不能形成正常姐妹染色單體，在分裂后期姐妹染色單體也不能正常分離。……