揭示五羟色胺活化基因表达的组蛋白修饰会话机制

　　PNAS 

　　五羟色胺，又称血清素

　　(serotonin)，是一类神经递质，对情绪等神经生物学事件有重要的调控作用（专家点评Nature丨你的情绪信号或可印记到组蛋白上——首次报道组蛋白五羟色胺化修饰及其生物学功能）。五羟色胺广泛存在于哺乳动物组织中，除中枢神经组织外，其主要外周产生部位是胃肠道，约90%合成和分布于肠嗜铬细胞。Ian Maze课题组曾于2019年在Nature杂志发表论文，首次报道了H3Q5ser修饰的存在，以及“H3K4me3Q5ser”修饰组合对基因表达和神经发育的影响（Nature，2019，567：535–539）。该工作把五羟色胺这一内源生物活性小分子与表观遗传修饰调控联系了起来，启示了营养代谢除为细胞活动提供物质、能量和信号之外的“信息”功能。由于H3Q5紧邻H3K4位点，因此H3Q5ser修饰很可能对H3K4me3修饰的催化和识别产生影响。

　　2月2日，清华大学医学院李海涛课题组携手普林斯顿大学Tom Muir课题组和西奈山医学院Ian Maze课题组于PNAS在线发表题为

　　Histone H3Q5 serotonylation stabilizes H3K4 methylation and potentiates its readout

　　的研究论文，报道了组蛋白H3Q5五羟色胺化修饰（H3Q5ser）对于转录起始标志H3K4三甲基化（H3K4me3）修饰的影响。该研究发现H3Q5Ser不影响邻近H3K4me3的酶促产生，可促进H3K4me3下游阅读器的识别，但抑制了H3K4me3的酶促消除，从而稳定H3K4me3修饰并强化其基因活化功能。