610早報：壓力來襲，放手別離——Ezh1的一種全新表觀遺傳學調控機制
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A cytosolic Ezh1 isoform modulates a PRC2-Ezh1epigenetic adaptive response in postmitotic cells
發表狀況：Nature sSructural & Molecular Biology,27 March 2017
研究團隊：
Beatrice Bodega, Federica Marasca, Valeria Ranzani,Alessandro Cherubini, Francesco Della Valle,Maria Victoria Neguembor, MichelWassef, Alessio Zippo, Chiara Lanzuolo, Massimiliano Pagani1 &ValerioOrlando
編輯有話說：
這項發現揭示了一個全新的表觀遺傳學調節機制：同一基因編碼出不同產物，分別分布於胞質和細胞核中，分布於細胞質者起著環境探測器與「挾持」胞內者的伴侶蛋白的作用，當壓力發生時才釋放伴侶蛋白令其入胞，使胞內產物結構完整從而發揮作用。
研究背景：
在哺乳動物中，Polycomb抑制複合物（PRC2）包括了PRC2-Ezh1和PRC2-Ezh2。Ezh1和Ezh2在發育和細胞分化過程中表達情況不同，Ezh2在增殖細胞中佔優勢，而Ezh1主要位於有絲分裂後細胞中。雖然PRC2-Ezh1的功能已經在循環細胞，特別是胚胎幹細胞中得到了研究，但其在成年有絲分裂後細胞中的作用仍有待闡明。涉及胚胎全能幹細胞的研究表明，雖然Ezh1發揮弱組蛋白甲基轉移酶（HMTase）活性，但當Ezh2缺如時則可代替Ezh2作用，從而維持PRC2靶基因H3K27me3的水平，可促進染色質緊密度。最近涉及分化細胞的研究表明Ezh1在轉錄調控中起作用，因為它結合活性基因的啟動子區域，從而與轉錄機制相互作用，並被很大程度上排除在H3K27me3抑制結構域之外。本文作者假設PRC2-Ezh1可能通過調節「基因沉默」來作為細胞對環境應激的適應性反應的一部分，從而影響體細胞生物學。為了檢驗這一假設，本文作者調查了PRC2-Ezh1在小鼠骨骼肌細胞肌動蛋白中的功能。
研究方法：
當研究者檢查Ezh1mRNA時，他們注意到在小鼠基因組中另外一個Ezh1蛋白編碼轉錄物的存在（同種型蛋白），一個該蛋白的縮短版本（Ezh1β）。該團隊意識到這個更短的Ezh1同型蛋白可能還有一些其他功能。在氧化刺激肌細胞後，該團隊觀察並驗證了該同型蛋白的表達與分布，以及與之相結合的Ezh1結合蛋白（Eed）的分布情況。
研究結果：
1、Ezh1具有細胞質蛋白質異構體Ezh1β，其與胞質中的Eed相互作用。
2、氧化應激後，Eed1β被降解，而Eed從細胞溶質重新定位於細胞核。
3、Ezh1β平衡了PRC2-Ezh1的核組裝和對靶基因的抑制作用。
研究結論：
該文章報告了一種新穎的PRC2-Ezh1功能，其利用Ezh1β作為細胞質中的自適應激感測器，從而使有絲分裂後細胞保持組織完整性以響應環境變化。
圖1、Ezh1具有細胞質蛋白質異構體Ezh1β，其與胞質中的Eed相互作用
圖2：氧化應激後，Eed1β被降解，而Eed從細胞溶質重新定位於細胞核
圖3、Ezh1β平衡了PRC2-Ezh1的核組裝和對靶基因的抑制作用
英文摘要：
The evolution of chromatin-based epigenetic cellmemory may be driven not only by the necessity for cells to stably maintain transcriptionprograms, but also by the need to recognize signals and allow plastic responsesto environmental stimuli. The mechanistic role of the epigenome in adultpostmitotic tissues, however, remains largely unknown. In vertebrates, twovariants of the Polycomb repressive complex (PRC2–Ezh2 and PRC2–Ezh1) controlgene silencing via methylation of histone H3 on Lys27 (H3K27me). Here wedescribe a reversible mechanism that involves a novel isoform of Ezh1 (Ezh1b). Ezh1blacks the catalytic SET domain and acts in the cytoplasm of skeletal musclecells to control nuclear PRC2–Ezh1 activity in response to atrophic oxidativestress, by regulating Eed assembly with Suz12 and Ezh1a (the canonical isoform)at their target genes. We report a novel PRC2–Ezh1 function that utilizes Ezh1bas an adaptive stress sensor in the cytoplasm, thus allowing postmitotic cellsto maintain tissue integrity in response to environmental changes.
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