深圳大学发表最新Nature论文

编辑丨王多鱼

排版丨水成文

双链断裂（DSB）是最严重的 DNA 损伤形式之一，会导致基因组不稳定。它们的有效修复需要增加染色质的可及性，以促进修复因子的募集。染色质快速打开的最明确机制涉及乙酰化修饰和 PARylation 修饰，这两种机制会降低 DNA-核小体界面的电荷。然而，在 DNA 损伤应答（DDR）期间驱动染色质松散的机制，尤其是各种组蛋白修饰在调节染色质重塑中的作用，仍很大程度上是未知的。

2025 年 4 月 16 日，深圳大学朱卫国教授团队（田媛、冯婷婷和张俊为论文共同第一作者）在国际顶尖学术期刊Nature上发表了题为：Histone H1 deamidation facilitates chromatin relaxation for DNA repair 的研究论文。

连接组蛋白 H1 中天冬酰胺 76 和 77 位点（H1N76/77）的脱酰胺修饰在 DNA 损伤应答（DDR）早期发挥着至关重要的作用，揭示了 H1N76/77 的脱酰胺修饰通过级联反应促进 H1 临近的 赖氨酸 75 位点（ H1K75）的乙酰化来调节染色质重塑，进而促进损伤修复因子的募集。总的来说， 组蛋白 H1 的脱酰胺有助于染色质松散以进行 DNA 修复。

DNA 的双链断裂周围可及染色质的形成，对于其高效修复至关重要。尽管已知连接组蛋白 H1 能促进染色质的高级别压缩，但 H1 修饰如何在 DNA 损伤时调节染色质松散的机制尚不清楚。

在这项最新研究中，研究团队发现，DNA 损伤后，CTP 合酶 1（CTPS1）催化组蛋白 H1 的天冬酰胺 76 和 77 位点（H1N76/77）发生脱酰胺修饰，随后触发临近的赖氨酸 75 位点（H1K75）的乙酰化修饰，这种组蛋白 H1 的双重修饰与染色质打开相关。

从机制上来说，组蛋白乙酰转移酶 p300 更倾向于以脱酰胺化的 H1 作为底物，这表明 H1 脱酰胺化是后续乙酰化的先决条件。

此外，在小鼠异种移植模型和临床队列中，研究团队发现，CTPS1 的高表达均与癌症放疗抵抗相关，而 CTPS1 缺陷可以显著提高肿瘤细胞对放疗的敏感性。

总的来说，这些发现为连接组蛋白如何在 DNA 损伤应答中调节动态染色质变化提供了新见解。

论文链接：

https://www.nature.com/articles/s41586-025-08835-0