陈柱成实验室

2017年4月19日，清华大学生命科学学院、结构生物学高精尖创新中心陈柱成课题组和李雪明课题组合作在《自然》（Nature）杂志上以长文（Research Article）形式在线发表题为《Snf2-核小体复合物结构揭示的染色质重塑机理》（Mechanism of chromatin remodelling revealed by the Snf2-nucleosome structure）的研究论文，阐述了Snf2与底物核小体的结合方式及染色质重塑发生的机理。

在真核生物细胞内，DNA缠绕着组蛋白八聚体形成染色质的基本组成单位，核小体。染色质在包装、保护遗传物质方面发挥着关键作用。然而染色质形成同时对细胞内的一些生理过程，如DNA复制、转录、修复等产生了巨大的障碍。SWI/SNF家族染色质重塑复合物通过利用ATP水解的能量调控染色质的结构，广泛参与调控干细胞分化、重编程、免疫应答、学习和记忆、癌症等不同的生物学过程。染色质重塑复合物从酵母到人都保守，但其发挥功能的分子机理尚不了解，是长期存在的染色质生物学领域的基本问题。

陈柱成课题组于2016年在NSMB发表的论文解析了Snf2蛋白基态晶体结构，阐释了Snf2的自抑制机理。然而该蛋白结合底物核小体的结构仍是未知。国际上其它研究组解析的染色质重塑复合物与核小体结合的结构分辨率都在～20 Å水平，只能从轮廓及空间大小推测核小体的结合位置，无法解析更深层次的生物学问题，如蛋白与底物核小体之间是怎样相互作用，蛋白又是怎样利用ATP水解的能量改变核小体结构等等这些问题都无从知晓。

Snf2-nucleosome复合物结构及染色质重塑机理

(a) Snf2-nucleosome复合物的电子显微镜结构；(b) Snf2染色质重塑机理；(c) 染色质重塑研究团队（前排左起：夏显，刘晓玉，李美静；后排：李雪明，陈柱成）