徐彦辉:
博士,研究员,博士生导师,“浦江人才计划”,国家“重大科学研究计划”项目课题负责人。1999年清华大学生物科学与技术系获学士学位,2004年清华大学生物科学与技术系获博士学位,2004-2007在普林斯顿大学分子生物学系做博士后。2008年在复旦大学生物医学研究院组建结构生物学实验室,先后任职副研究员,研究员。
主要研究方向:综合利用结构生物学,生物物理和生物化学等手段,深入理解生物大分子发挥功能的分子机制和结构基础,尤其是针对和人类疾病密切相关的重要蛋白质及蛋白质复合物,包括:染色质组装和修饰的调控机制,肿瘤发生信号转导通路,药物先导化合物的设计和筛选等。
日前,来自复旦大学上海医学院的徐彦辉课题组在《细胞》发表论文称,他们***了TET2-DNA复合物的晶体结构,这将有助于了解TET介导的5mC氧化机理,从而为解析包括癌症在内的各种相关疾病进程提供了一个结构基础。
DNA的胞嘧啶(C)5-甲基化是一种重要的表观修饰,它参与基因调节、基因组印记、X-染色体失活、重复序列抑制和癌症发生等过程,其中5-甲基胞嘧啶(5mC)可被TET(ten-eleventranslocation)蛋白家族进一步转化为5-羟甲基胞嘧啶(5hmC),该过程是DNA去甲基化的1个必要阶段。TET蛋白包括3个成员:TET1、TET2和TET3,均属于α-酮戊二酸和Fe2+依赖的双加氧酶,研究表明TET2突变常与髓系恶性病有关。
在这项最新研究中,研究人员解析了人类TET2与甲基化DNA的结晶结构(分辨率2.02A)。这有助于解析TET介导的5mC氧化作用机理。从这一结构中,研究人员发现了两个锌指结构,将富含Cys和DSBH结构域连接在一起,形成一个紧凑的催化结构域。其中富含Cys的结构域有助于DSBH核心上的DNA,TET2能特异性识别CpG核苷酸,并表现出5mC底物偏好性。
此外,研究人员还发现5mC能通过甲基化基团插入到催化中心理,这一甲基化基团并不涉及TET2-DNA之间的作用,因此催化中心中TET2能允许5mC衍生物进行进一步的氧化。这些作用机制还涉及与人类癌症有关的DNA相互作用,锌螯合剂残基等。
徐彦辉表示,这些研究为理解的TET-介导的5mC氧化机理提供了一个结构基础。