上海交大艾华松课题组JACS：基于SpyTag-SpyCatcher化学合成不对称核小体解析UHRF1顺式激活机制

背景：DNA甲基化的稳定维持依赖于UHRF1介导的组蛋白泛素化信号通路，但天然对称核小体因含有两条相同H3，难以区分UHRF1激活后的泛素化修饰发生在同一条H3（顺式）还是另一条H3（反式），这一机制瓶颈限制了人们对DNA甲基化维持调控逻辑的理解。研究目的：上海交通大学艾华松课题组基于SpyTag-SpyCatcher化学组装技术，制备了不对称核小体，以探究H3K9me3修饰是否以顺式模式激活UHRF1 E3连接酶。结论：研究通过三类不对称核小体的体外酶活实验，证实顺式核小体H3泛素化转化率（26.8%）显著高于反式核小体（14.9%）和对照（13.6%），且反式组活性无统计学差异，表明H3K9me3仅以顺式模式激活UHRF1。进一步利用化学探针和交联质谱分析，构建了顺式复合物空间模型，揭示了UHRF1催化模块与同一H3尾部的空间匹配机制。该研究为DNA甲基化保真维持的空间调控机制提供了直接实验证据，也为解析染色质蛋白调控模式提供了新的化学生物学工具。