400-820-8531
News center
新闻中心
首页 > 新闻中心 > 干货分享 > 组蛋白H3K27ac修饰是如何促进基因表达的

组蛋白H3K27ac修饰是如何促进基因表达的

发布时间:2025-03-21

组蛋白H3K27ac修饰是一种重要的组蛋白乙酰化修饰,主要通过以下几种机制促进基因表达:

1. 改变染色质结构

 

松弛染色质H3K27ac修饰发生在组蛋白H3的第27位赖氨酸残基上。乙酰化修饰使该残基的正电荷中和,减弱了组蛋白与DNA之间的静电相互作用,从而使染色质结构从紧密的异染色质状态转变为松弛的常染色质状态。

增强染色质的可及性:松弛的染色质结构使得DNA更容易被转录因子、辅因子和RNA聚合酶等转录相关蛋白识别和结合,从而为基因转录创造有利条件。

 

2. 招募转录激活复合物

 

转录因子结合H3K27ac修饰的区域通常富含转录因子结合位点。乙酰化修饰可以作为信号,吸引转录因子结合到启动子或增强子区域。例如,许多转录因子具有识别乙酰化组蛋白的结构域(如溴结构域),它们可以直接与H3K27ac修饰的组蛋白结合,从而稳定转录因子在DNA上的结合。

辅因子和转录复合物的招募H3K27ac修饰还可以招募多种辅因子和转录激活复合物,如Mediator复合物、SWI/SNF染色质重塑复合物等。这些复合物能够进一步改变染色质结构,促进RNA聚合酶Ⅱ的结合和转录起始。

 

3. 增强子与启动子的相互作用

增强子的激活H3K27ac修饰是增强子区域的标志性修饰之一。增强子是远距离调控基因表达的DNA元件,H3K27ac修饰可以激活增强子,使其能够与启动子区域相互作用。这种相互作用可以通过染色质环的形成来实现,从而将增强子和启动子区域拉近,促进转录因子和转录复合物的组装。

 

启动子区域的协同激活:在启动子区域,H3K27ac修饰与H3K4me3修饰共同存在时,通常标志着基因处于活跃转录状态。H3K27ac修饰可以与H3K4me3修饰协同作用,进一步增强转录起始和延伸的效率。

 

4. 抑制基因沉默机制

拮抗H3K27me3修饰H3K27me3修饰是一种与基因沉默相关的组蛋白修饰。H3K27ac修饰可以通过竞争性结合,拮抗H3K27me3修饰的作用,从而防止基因被沉默。这种拮抗作用在基因表达调控中非常重要,尤其是在细胞分化和发育过程中,许多基因需要在特定阶段被激活或沉默。

 

维持染色质的开放状态H3K27ac修饰可以持续维持染色质的开放状态,防止染色质结构重新变得紧密,从而为基因的持续表达提供保障。

 

5. 参与转录延伸过程

 

促进RNA聚合酶Ⅱ的延伸H3K27ac修饰不仅可以促进转录起始,还可以在转录延伸过程中发挥作用。它可以通过招募染色质重塑复合物和修饰酶,进一步优化染色质环境,使RNA聚合酶Ⅱ能够更高效地进行转录延伸。

 

总结

H3K27ac修饰通过松弛染色质结构、招募转录激活复合物、增强增强子与启动子的相互作用、拮抗基因沉默机制以及参与转录延伸等多种机制,共同促进基因的表达。它是基因激活的重要表观遗传标记之一,在细胞分化、发育和生理过程中发挥着关键作用。