2月4日，附屬九院精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)研究院雷鳴課題組在國際學(xué)術(shù)期刊Nature Communicaitons雜志上發(fā)表了題為“The meiotic TERB1-TERB2-MAJIN complex tethers telomeres to the nuclear envelope”的研究工作,，揭示了端粒通過減數(shù)分裂特異性TERB1-TERB2-MAJIN復(fù)合物結(jié)合到核膜進(jìn)而調(diào)控同源染色體配對的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)和分子機(jī)制,。
端粒是真核生物線性染色體的末端，由特定的DNA重復(fù)序列和蛋白質(zhì)復(fù)合物組成,，保護(hù)著基因組的完整性和穩(wěn)定性,。在減數(shù)分裂前期I的早期，端粒結(jié)合到跨核膜LINC復(fù)合體SUN1亞基的核內(nèi)部位,，在LINC復(fù)合體的介導(dǎo)下沿著核膜運動,，并在短暫的時期內(nèi)聚集在一起形成花束結(jié)構(gòu)（bouquet）；這一現(xiàn)象在減數(shù)分裂過程中非常保守,，對同源染色體的正確配對和分離至關(guān)重要,。在哺乳動物中，端粒和LINC復(fù)合體結(jié)合的分子機(jī)制仍然不清楚,；此外,，除了SUN1，內(nèi)核膜上的MAJIN蛋白也能提供端粒在核膜的附著位點,，但是其具體功能及發(fā)揮功能的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)和分子機(jī)制并不清楚,。
雷鳴課題組之前報道了端粒蛋白質(zhì)TRF1和其結(jié)合蛋白TERB1相互作用的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)（Long et al, NSMB,2017）；最近又成功地解析了TERB1-TERB2與TERB2-MAJIN兩個相互作用復(fù)合物的晶體結(jié)構(gòu),，首次在原子水平上確定了從端粒到核膜的一條物理鏈接,。研究人員進(jìn)一步從結(jié)構(gòu)信息出發(fā)，構(gòu)建了特異性破壞TERB1-TERB2或TERB2-MAJIN相互作用的兩個Terb2突變體小鼠模型,。研究顯示,，兩個Terb2突變體小鼠模型表現(xiàn)出一致的減數(shù)分裂過程的缺陷，包括完全破壞端粒與LINC復(fù)合物的結(jié)合,、損傷同源染色體配對的效率和準(zhǔn)確率,，從而造成聯(lián)會的異常和減數(shù)分裂過程的停滯,，并最終導(dǎo)致雄性與雌性小鼠的不育。該項研究闡明了端粒通過TERB1-TERB2-MAJIN復(fù)合物附著在核膜的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ),，證實了端粒的核膜附著和端粒與LINC復(fù)合物的結(jié)合是兩個分開調(diào)控的步驟,，揭示了MAJIN介導(dǎo)的端粒-核膜附著對減數(shù)分裂同源染色體配對的重要功能。
雷鳴課題組的王妍博士和陳艷艷博士研究生為該論文的共同第一作者,；雷鳴研究員,、黃晨輝副研究員為該論文的共同通訊作者。該研究受到國家自然科學(xué)基金項目,，中科院戰(zhàn)略性先導(dǎo)項目（B類）和上海科學(xué)技術(shù)委員會項目資助,。
全文鏈接：https://www.nature.com/articles/s41467-019-08437-1
圖1：TERB1-TERB2-MAJIN介導(dǎo)端粒在核膜的附著,。(a)TERB1-TERB2相互作用的晶體結(jié)構(gòu)；(b)TERB2-MAJIN相互作用的晶體結(jié)構(gòu),；(c)電鏡顯示不同基因型精母細(xì)胞端粒與核膜的結(jié)合情況,；(d)IF-FISH顯示Terb2突變導(dǎo)致聯(lián)會的異常。
