Plant Cell | 复旦大学朱炎团队研究揭示植物病原菌抗性相关的拟南芥转录抑制因子！

染色质的可及性是反作用因子识别DNA的一个重要前提，因此在不同的DNA代谢过程中，如转录和DNA修复，是一个重要的调节机制。核糖体是真核生物染色质的基本单位，其中基因组DNA紧密地围绕着组蛋白八聚体。因此，DNA的可及性由局部核糖体的位置和占用水平决定。ATP依赖性染色质重塑因子可以利用ATP水解释放的能量改变组蛋白和DNA之间的相互作用，从而促进核糖体的滑动、重新定位、移除或其固有成分的交换。所有确定的染色质重塑因子都显示出与酵母SNF2蛋白的相似性，共享一个与螺旋酶相关的ATP酶结构域，作为一个DNA转移的马达。根据催化结构域和其他附属结构域的相似性，SNF2相关蛋白可分为24个亚家族。其中，功能未知的30（Fun30）亚家族形成了一类在真核生物进化中高度保守的单组分染色质重塑因子。

拟南芥CHROMATIN REMODELING 19（CHR19）是Fun30/Fft3/SMARCAD1的植物同源蛋白。据报道，它是非催化组蛋白甲基转移酶SUVR2的相互作用蛋白，与RAD5/16亚家族染色质重塑因子CHR27和CHR28一起，在抑制RNA导向DNA甲基化（RdDM）途径的一些目标基因方面发挥作用。最近，一项相互作用组研究还发现CHR19是含有端粒酶逆转录酶（TERT）的端粒酶全酶的一个关联伙伴。然而，CHR19的生物学功能在很大程度上仍未确定。

2021年12月26日，国际权威学术期刊The Plant Cell发表了上海复旦大学朱炎团队的最新相关研究成果，题为Arabidopsis CHROMATIN REMODELING 19 acts as a transcriptional repressor and contributes to plant pathogen resistance的研究论文。

染色质重塑因子以依赖ATP的方式作用于染色质结构，从而调节基因组功能。在这篇文章中，科研人员报告了拟南芥的重塑因子CHR19在基因体区域富集，它的耗竭导致基因组中核糖体位置和占有率的大规模变化。与这些变化相一致，体外试验验证了CHR19可以利用ATP滑动核糖体。在正常生长条件下，多种可诱导基因，包括水杨酸（SA）和茉莉酸（JA）途径中的几个重要基因，在CHR19突变体中转录上调，表明CHR19在转录抑制中的作用。此外，CHR19突变引发了对JA途径防御的死体营养型病原真菌Botrytis cinerea的更高易感性，但不影响SA途径防御的半活体营养型病原细菌Pseudomonas syringae pv. tomato DC3000的生长。CHR19的表达是组织特异性的，并被SA处理特异性抑制。这种抑制显著降低了CHR19在相关SA通路基因的局部染色质富集，这导致它们在SA处理后被完全激活。总的来说，科研人员的研究结果表明，CHR19是一个新的调节因子，在染色质水平上影响植物对不同病原体的抗性基因的转录。

图1.chr19 T-DNA插入突变体的分子特征

图2.CHR19靶区与改变的核糖体移动和占有率明显相关

图3.CHR19的ATP依赖性染色质重塑活性

图4.CHR19将众多可诱导基因的转录保留在基础水平

图5.CHR19对于抵抗Botrytis cinerea感染是必需的

图6.CHR19转录及其对SA相关基因的抑制被外源性SA处理所废除

图7.在JA诱导的激活过程中，CHR19对MYC2/VSP2的抑制作用得以维持

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