在一个复杂的生物体中，所有的细胞都利用其相同的遗传潜能分化成具有不同形态、核形状和功能的各种细胞类型。这是可能的，因为在给定的时间内，在给定的细胞中只有一小部分基因被转录。基因组存储信息的差异性利用及其可塑性受表观遗传机制控制;这些，通过模拟染色质，在时间和空间上固定转录程序，并有助于细胞身份的确定和维护。进化上保守的多梳蛋白群(Polycomb group, PcG)是关键的转录抑制因子，通过在细胞核中形成聚集体和介导染色体环，在细胞分化和细胞身份的维持中发挥核心作用。

图1所示。层粘胶空调围绕着PcG体。
用N-SIM超分辨率获取的C2C12核体积内Lamin A/C(红色)和Polycomb Bmi1蛋白(绿色)的三维表面渲染图。

尽管一些研究结果很好地剖析和描述了PcG在染色质水平上的功能，但尚未有研究致力于理解PcG蛋白与核结构成分之间的相互作用，这些成分也参与转录抑制。在我们的工作中，我们研究了PcG蛋白与核膜的主要成分之一:Lamin A/C蛋白之间的功能串扰。我们使用不同的模型系统(小鼠和人类肌肉分化)在体外(小鼠卫星肌干细胞和果蝇)，表明Lamin A/C的完整性在进化上是介导不同水平PcG蛋白功能所必需的。作为核膜的一部分，Lamin A/C主要存在于核外周。有趣的是，一小部分Lamin a /C也存在于核质中，尽管其在核室中的功能尚不清楚。我们首次证明了Lamin a /C分子的一个子集与核质中的PcG蛋白相互作用。超分辨率显微镜进一步揭示了这两种蛋白的非随机分布，PcG病灶嵌入核质Lamin a /C中(图1)。功能上，Lamin a /C总量的减少导致PcG蛋白的扩散，改变了正确的PcG核区隔化。在PcG病灶侵蚀的同时，我们观察到PcG蛋白染色质结合的减少和PcG依赖性DNA环的损伤，最终导致PcG靶基因的转录激活。在肌肉分化模型中，所有这些异常事件导致肌肉发生加速，并伴有细胞亚群的出现，这些细胞未能进入肌肉生成程序。

总的来说，所有这些证据表明，核质网络的Lamin a /C分子限制PcG蛋白在离散的焦点。这种核结构对于PcG染色质的正确结合和DNA环结构的形成是必要的，最终强制PcG蛋白介导的转录抑制。

近年来，表观基因组及其在人类疾病进展中的作用的研究吸引了相当大的兴趣，因为它具有开发表观遗传学靶向治疗的潜力。这种疗法可能会深刻地改变现代医学，通过表观遗传调节基因产物，超越DNA序列。作为一种表观遗传调节因子，Lamin A/C可以代表翻译表观遗传研究的范式。事实上，纤层蛋白A的突变会引起一系列被称为纤层病的遗传疾病，影响一个或多个组织。有趣的是，即使在同一个家族中，相同的Lamin A突变也会导致不同的表型和疾病严重程度，这表明个体的表观遗传背景与疾病有关。我们的研官方manbetx手机版究为Lamin生物学提供了新的见解，首次描述了Lamin a和PcG蛋白在肌肉分化开始时的功能相互作用。这可以启发和激励研究人员最终了解PcG蛋白在纤层蛋白相关疾病发病官方manbetx手机版和进展的病因学中的作用。

奇亚拉Lanzuolo
国家遗传分子研究所“罗密欧与恩里卡·因维尼齐”
Via Francesco Sforza 35, 20122意大利米兰
圣卢西亚基金会CNR细胞生物学和神经生物学研究所
Via del Fosso di Fiorano 64,00143，意大利罗马

出版

Lamin A/C维持PcG蛋白结构，维持靶基因的转录抑制。
Cesarini E, Mozzetta C, Marullo F, Gregoretti F, Gargiulo A, Columbaro M, Cortesi A, Antonelli L, Di Pelino S, Squarzoni S, Palacios D, Zippo A, Bodega B, Oliva G, Lanzuolo C
细胞生物学杂志2015年11月9日

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