| 组蛋白N端结构域和连接DNA对酵母SWR1C介导的H2A.Z沉积的影响 |
Karadeniz, Y. B. |
2026-05-02 |
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ATP依赖的染色质重塑酶在调控基因组核心功能中发挥关键作用，其催化功能缺陷常导致发育障碍或疾病。大多数重塑酶通过ATP水解驱动核小体迁移或组蛋白八聚体驱逐，而酵母SWR1C则催化ATP依赖的核小体H2A/H2B二聚体被变体H2A.Z/H2B二聚体替换。H2A.Z组蛋白变体在所有真核生物中高度保守，在调控基因转录、DNA修复和异染色质功能中发挥关键作用。因此，SWR1C介导的H2A.Z沉积调控对众多基因组功能至关重要。本研究采用定量荧光检测和凝胶电泳方法，在体外解析组蛋白尾部、组蛋白乙酰化及连接DNA在SWR1C介导的H2A.Z沉积中的作用。与多数重塑酶不同，我们发现组蛋白尾部对SWR1C催化活性基本非必需，而NuA4乙酰转移酶催化的组蛋白乙酰化仅对SWR1C活性产生微弱促进作用。相反，我们证实了先前研究结论：即使在酶饱和条件下，无核小体的连接DNA仍能增强SWR1C活性。这些发现为理解指导SWR1C沉积H2A.Z的结构与调控决定因素提供了更清晰的认知，并为探究其在染色质动态与基因组稳定性中的作用开辟了新途径。 |
| 使用从头设计蛋白实现不依赖整合素的Tie2激活 |
McCurdy, C. |
2026-05-02 |
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Angiopoietin-Tie2通路是血管稳定性的关键调控因子，但Angiopoietin-1（Ang1）的可开发性差限制了其治疗应用，且存在关键未解决的机制问题。Ang1同时结合Tie2和5β1整合素，而5β1相互作用在信号传导中的作用尚不明确。我们利用RFdiffusion设计了一种稳定、高亲和力的Tie2微型结合蛋白，该蛋白对5β1无亲和力。该结合蛋白在单体形式下是选择性拮抗剂，当组装成八价结构（H8mb）时则成为强效激动剂，可驱动Tie2聚集。H8mb的信号强度与Ang1相当，表明整合素结合并非Tie2激活的必要条件。然而，信号持续时间缩短，H8mb-Tie2复合物的内化速度加快，提示整合素可能作为Ang1的共受体，通过延长受体配体复合物在细胞表面的存留时间来延长信号传导。在急性呼吸窘迫综合征（ARDS）小鼠模型中，H8mb显著提高了存活率。这些结果表明，从头设计的受体结合蛋白能够解析共受体对信号动态的调控机制，而更稳定且可生产的H8mb为开发更具可开发性的治疗候选药物提供了途径。 |
| 转录爆发中增强子-启动子协同作用的聚合机制 |
YAMAMOTO, T. |
2026-05-02 |
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最新证据表明，基因表达通过跨物种的转录爆发调控实现。然而，其潜在调控机制仍不明确。近期活体成像研究显示，转录因子在基因激活前于增强子处形成簇集，从而局部富集活性转录机器。该过程被认为由转录因子招募的Mediator复合物介导的多价相互作用驱动。相反，转录本身也被认为会影响转录因子簇集的组装，暗示存在反馈机制。为理解转录因子簇集与转录相互作用的理论框架，我们开发了转录爆发的聚合物胶束模型。在该模型中，当连接增强子与启动子的染色质纤维形成闭合构象时，加载至启动子的多个RNA聚合酶II分子与增强子结合的Mediator复合物通过DNA连接形成类似聚皂胶束的结构。该组装体即使在核质中低浓度条件下也能进一步招募自由扩散的Pol II和Mediator，直至达到最佳尺寸。我们的理论框架能够定量预测增强子-启动子构象动态转变及胶束稳定性如何影响转录爆发的动力学特征。 |
| 解码BRCA2逆转机制在PARP抑制剂耐药性中的原理 |
Horacek, A. G. |
2026-05-02 |
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恢复BRCA2功能的反向突变是BRCA2突变型癌症对聚ADP核糖聚合酶抑制剂（PARPi）产生耐药的主要机制。理解并预测这些事件可为治疗策略提供依据，识别PARPi耐药风险升高的患者，并改善对耐药肿瘤中检测到的继发性BRCA2变异的临床解读。本研究利用CRISPR编辑的同基因细胞系统及长读长转录本分析，系统评估了反向突变的发生规律。我们发现局部序列背景决定了反向突变的谱系，而BRCA2结构域架构则决定了哪些事件能赋予PARPi耐药性。此外，我们阐明了BRCA2反向突变的两条路径：DNA水平上阅读框的恢复，以及通过可变剪接实现的转录本水平修复。这两种机制常被用于跨越外显子边界恢复BRCA2表达。多基因座检测到此类事件表明，外显子间反向突变可能比先前认知更为普遍。最后，我们鉴定出外显子11反向突变的独特机制集合。该区域的反向突变通过大片段基因组缺失和反复出现的剪接事件产生，包括预测可移除全部八个BRC重复序列的异构体。这些剪接介导的反向突变涉及隐蔽供体位点，并在不同基因型（包括创始突变c.5946delT）中保守存在。上述发现定义了预测性反向突变密码，该密码支配BRCA2功能恢复的路径，从而可预判反向突变介导的PARPi耐药性，并解读耐药肿瘤中的继发性BRCA2变异。 |
| 用于ALS疾病建模的人iPSC来源TDP-43敲除模型的生成与验证。 |
Gurumurthy, S. |
2026-05-02 |
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约97%的肌萎缩侧索硬化症（ALS）病例中存在TDP-43的核耗竭与胞质聚集，并通过异常隐性外显子包含破坏RNA加工。现有细胞模型依赖部分敲低、TARDBP突变或药物应激，各有局限性。本研究利用CRISPR-Cas9技术生成纯合TARDBP敲除人iPSC系，并分化为脊髓运动神经元（MNs）。敲除MNs的分化效率较同基因对照降低约16倍，但保留神经元标志物表达。TDP-43缺失导致广泛隐性外显子包含及STMN2、UNC13A、G3BP1耗竭。整合CUTS剪接生物传感器后，敲除MNs中隐性GFP诱导水平提升达4.5倍，为TDP-43功能障碍提供基于报告基因的读数。此外，我们验证了强心苷类药物地高辛和哇巴因可调节硼替佐米诱导的TDP-43病理。该基因定义的iPSC衍生MN模型为ALS中TDP-43驱动的神经退行性变机制研究与治疗探索提供了平台。 |
| TET依赖的DNA去甲基化通路是造血过程的驱动力。 |
Dvoriantchikova, G. |
2026-05-02 |
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在造血过程中，一个复杂的信号级联网络调控着造血干细胞和祖细胞（HSPCs）向成熟血细胞的分化。我们证实，由TET酶驱动的DNA去甲基化作用控制着这些信号级联中多条通路的活性。这是因为，对于成红血细胞、T细胞和B细胞的特化（如Gata1、Tcf7、Bcl11b、Pou2af1）和成熟（如TCR和BCR信号通路）至关重要的数十个基因，在HSPCs中呈现高度甲基化状态，必须通过TET酶去甲基化才能在各自的血细胞谱系中被激活。而单核细胞和粒细胞成熟所需（非特化所需）的许多基因在HSPCs中同样高度甲基化，这种状态虽不阻碍这些细胞的生成，但会显著损害其功能。TET活性缺失会导致造血功能严重受损，并引发血液系统恶性肿瘤。 |
| 线粒体尿嘧啶DNA糖基化酶参与核碱基切除修复 |
Lin, Y.-H. T. |
2026-05-02 |
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普遍保守的酶——尿嘧啶DNA N-糖基化酶（UNG）在维持基因组稳定性中发挥核心作用。它通过催化基因组DNA中尿嘧啶损伤的去除，成为尿嘧啶碱基切除修复（UBER）的起始因子——这是胞嘧啶水解脱氨为尿嘧啶或复制过程中脱氧尿苷单磷酸错误掺入后，恢复基因组完整性的必要第一步。尽管已有方法用于体外和细胞内研究UBER，但尚无技术能定量检测活细胞染色体DNA上的UNG活性。为填补这一空白，我们构建了UNG生物传感器（U-report），该传感器利用修饰型胞嘧啶碱基编辑器在荧光报告基因中生成靶向基因组尿嘧啶损伤，以监测C-to-U编辑活性。通过尿嘧啶DNA糖基化酶抑制剂（Ugi）或UNG基因敲除抑制UNG功能后，报告基因荧光信号显著增强。令人意外的是，亚型特异性敲除实验揭示线粒体UNG1也参与核DNA的UBER过程。本研究联合建立了可实时定量活细胞染色体DNA尿嘧啶切除活性的生物传感器，并提示小分子抑制剂开发项目应同时考虑两种UNG亚型。 |
| 靶向ZC3H12C可改善过继性T细胞治疗中T细胞的持久性和抗肿瘤功能 |
Kavishwar, G. |
2026-05-02 |
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过继性T细胞疗法（ACT）在血液系统恶性肿瘤中取得了显著的临床疗效，但慢性抗原刺激下T细胞进行性功能障碍仍限制其应用。本研究发现ZC3H12C是功能障碍T细胞的保守特征，并证实其缺失可增强工程化T细胞的持久性和抗肿瘤活性。通过整合人类肿瘤浸润淋巴细胞（TIL）的单细胞染色质可及性与转录组图谱，我们鉴定出ZC3H12C基因座在耗竭T细胞中发生选择性重塑。ZC3H12C的诱导在急性T细胞活化背景下基本缺失，表明其调控机制特异性针对慢性抗原驱动的功能障碍。遗传性破坏ZC3H12C可改善T细胞在反复体外刺激中的扩增能力、细胞毒性及效应分子表达，并在T细胞受体（TCR）和嵌合抗原受体（CAR）T细胞治疗平台中转化为增强的体内肿瘤控制效果。在血液肿瘤、实体瘤及转移性肿瘤模型中均观察到疗效提升，同时伴随T细胞持久性增强。此外，ZC3H12C在临床输注前与无应答相关的CAR T细胞产品中富集。综上，这些发现将ZC3H12C鉴定为改善ACT疗效的T细胞功能障碍特异性靶点。 |
| 基于CRISPR的体内筛选鉴定ZC3H12C为实体瘤中CAR-T细胞功能障碍的介质 |
Barbao, P. |
2026-05-02 |
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CAR-T细胞疗法在实体瘤中疗效有限，主要原因是慢性抗原暴露导致的T细胞功能障碍。为揭示这种功能障碍的调控因子，我们利用卵巢异种移植瘤模型开发了体内筛选平台，在该模型中基于CD28的CAR-T细胞会经历耗竭并导致肿瘤逃逸。对肿瘤浸润CAR-T细胞不同阶段的转录组分析显示，耗竭相关基因呈动态上调。我们利用这些数据设计了靶向性CRISPR/Cas9文库并进行体内筛选，鉴定出14个显著富集的候选基因，其中ZC3H12C位列首位。单细胞RNA和ATAC-seq证实ZC3H12C在体内早期耗竭的CAR-T细胞中表达。敲除ZC3H12C可增强CAR-T细胞的持久性和抗肿瘤疗效，同时减少耗竭，该效应在靶向不同抗原的CD28和4-1BB共刺激结构域CAR中均得到验证。这些结果凸显ZC3H12C是改善实体瘤CAR-T治疗的潜在靶点。 |
| 在发育基因启动子处，核mTOR与Polycomb的协同作用易被激活 |
Akbari Omgba, P. |
2026-05-02 |
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多能细胞具有分化为功能各异细胞的能力，从而支持发育与再生。局部表观遗传抑制与维持快速转录激活潜能之间的平衡，既能维持多能性，又能允许即将发生的分化。发育通路的激活如何与环境同步精准调控，目前仍知之甚少。本研究发现，细胞生长调控因子mTOR能选择性结合小鼠多能胚胎干细胞中的发育基因启动子。mTOR在靶基因上的结合与多梳抑制复合体1（PRC1）沉积的组蛋白H2AK119单泛素化（H2AK119ub1）相关，且依赖于该修饰。急性清除整个PRC1复合体或其催化活性会导致靶基因启动子上mTOR的耗竭，而将PRC1强制招募至人工位点则可同时招募mTOR。在靶基因处，mTOR与转录机器组分共定位，且我们发现mTOR结合基因的显著特征是RNA聚合酶II高水平的暂停。我们的发现揭示了mTOR在多能性调控中的作用，并凸显了干细胞中基因调控机制与细胞生长机制之间的紧密交互。 |