北京時間1月31日，《科學》(Science)雜誌在線發表了復旦大學附屬腫瘤醫院和生物醫學研究院研究員徐彥輝課題組題為《人源BAF複合物結合核小體的結構》(“Structure of Nucleosome-bound human BAF Complex”)的研究論文(Research Article)。該成果報道了人源染色質重塑複合物BAF結合核小體的冷凍電鏡結構，對染色質重塑機制和BAF高頻突變致癌機制的理解起到重要推動作用。
作為真核生物遺傳物質的載體，染色質結構高度緻密，這種緻密結構有利於機體更加有效的儲存遺傳物質，同時也對基本生命活動的正常進行設置了屏障。因此，染色質的動態調控與基因表達以及基因損傷修復等密切相關。為了更好地調控染色質狀態，真核細胞發展出了一系列調控機制。染色質重塑是染色質表觀遺傳調控的重要方式，染色質重塑複合物(chromatin remodeling complex)通過水解ATP提供能量打破核小體(染色質的基本重複單位)中DNA與組蛋白之間的相互作用，從而改變染色質的組成與結構。
BAF是哺乳動物SWI/SNF家族的染色質重塑複合物，由十餘個亞基構成分子量超過一百萬道爾頓(1 Megadalton)的複合物，約20%腫瘤的發生均與BAF亞基突變密切相關。BAF複合物的組裝模式與染色質重塑的機制研究兼具重要性與挑戰性。
徐彥輝課題組經多年研究與不斷嘗試，首次解析人源BAF-核小體複合物的高分辨冷凍電鏡結構，整體分辨率為3.7 ，Base模塊分辨率為3.0 。高分辨率的結構清晰展示BAF複合物十餘個亞基的組裝方式以及整個複合物識別核小體的方式(如圖所示)。其中兩個腫瘤中存在突變頻率的亞基，ARID1A和SMARCB1，分別對複合物的組裝和核小體的結合起重要作用。
這一工作闡明瞭BAF複合物組裝和識別核小體的機制，並從結構的角度加深了對BAF執行核小體剔除功能和BAF突變致癌機制的理解。
BAF-核小體複合物結構和組裝模式圖復旦大學附屬腫瘤醫院和生物醫學研究院為共同第一單位，復旦大學博士後何爽、2016級博士生武子涵、2014級博士生田原為本文共同第一作者，徐彥輝為通訊作者。中科院生物物理所成像中心、上科大電鏡中心、國家蛋白質中心以及正在建設中的復旦大學電鏡中心對數據收集給予了重要的支持。
