黏连蛋白驻留时间控制组蛋白过度乙酰化引发的三维基因组响应

内容形式：摘要译文

黏连蛋白介导的环挤出和依赖染色质状态的区室化，是三维（3D）基因组组织的主要驱动因素。尽管人们普遍认为表观基因组扰动会重塑染色质结构，但决定染色质状态变化如何转化为结构重组的机制仍知之甚少。在此，我们发现，黏连蛋白驻留时间是调控基因组对组蛋白去乙酰化酶抑制（HDACi）诱导的组蛋白过度乙酰化产生结构响应的关键因素。急性耗竭 RAD21 或 CTCF 会削弱染色质环，但保留 HDACi 诱导的区室化、接触频率缩放行为和环密度变化。相比之下，扰动黏连蛋白的加载或释放会产生相反效应：耗竭 NIPBL 会增强基因组对 HDACi 的敏感性并放大其结构响应；而丧失 WAPL 则使基因组在很大程度上不易受 HDACi 诱导的重塑影响，抑制区室和环密度的变化，同时稳定 CTCF 锚定的环。尽管不同基因型中 HDACi 诱导的组蛋白过度乙酰化水平相近，这些结构结果仍各不相同，表明观察到的效应并非由表观基因组输入差异所致。综上，我们的研究结果表明，决定表观基因组扰动能否转化为更高阶基因组重组的，是黏连蛋白的动态周转，而非其与染色质的结合本身。这些结果确立了黏连蛋白驻留时间作为连接染色质状态与三维基因组结构的分子闸门，并揭示了染色质结构可塑性所遵循的一项此前未被认识的原理。

关键词：三维基因组 · 黏连蛋白驻留时间 · 组蛋白过度乙酰化 · 染色质结构重组 · 表观遗传调控

原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.07.01.735920v1?rss=1