番茄泛素连接酶CUL4-DDB1调控DNA甲基化的分子机理

真核生物表观遗传修饰（组蛋白修饰、DNA甲基化等）具有不可或缺的生理功能。本实验室最近发现番茄紫外损伤DNA结合蛋白DDB1基因的功能缺失突变引起基因组某些位点的DNA甲基化程度降低，而相应基因的转录水平升高，同时我们用DDB1作诱饵蛋白的酵母双杂交筛选鉴定出3个可能与表观遗传修饰有关的互作蛋白同系物，即组蛋白甲基转移酶SUVH3、甲基化CpG结合蛋白MBD和一个与异染色质蛋白HP1有直接相互作用的具有BTB和WD40双重结构域的BTB-WD蛋白。本项研究将用番茄作为模式研究系统，利用突变体遗传学、生物化学、分子生物学、组学以及转基因技术深入探讨新近鉴定分离的与DDB1相互作用蛋白MDB、BTB-WD和SUVH3在DNA甲基化过程中的生化与生物学功能，以进一步揭示在真核生物中保守存在的E3泛素连接酶CUL4-DDB1复合体参与染色质重塑及表观遗传调控的信号转导通路及分子机理。

真核生物表观遗传修饰（组蛋白修饰、DNA甲基化等）具有不可或缺的生理功能。本项研究发现番茄紫外损伤DNA结合蛋白DDB1基因的功能缺失突变引起基因组某些位点的DNA甲基化程度降低，而相应基因的转录水平升高。我们用DDB1作诱饵蛋白的酵母双杂交筛选鉴定出3个可能与表观遗传修饰有关的互作蛋白同系物，即组蛋白甲基转移酶SUVH3/SET3、甲基化CpG结合蛋白MBD5和一个与异染色质蛋白HP1有直接相互作用的PCNA蛋白。用番茄作为模式研究系统，采用突变体遗传学、生物化学、分子生物学、组学以及转基因技术细致深入研究了与DDB1相互作用蛋白MDB5、SET3和PCNA在组蛋白/DNA甲基化过程、细胞周期和代谢调控中的生化与生物学功能，在一定程度揭示了真核生物中保守存在的E3泛素连接酶CUL4-DDB1复合体参与染色质重塑及表观遗传调控的信号转导通路及分子机理。