在真核生物的基因表达调控中,组蛋白的翻译后修饰(PTM)一直处于核心地位。然而,关于这些修饰如何在蛋白质合成的早期阶段即开始建立,学界知之甚少。近日,发表于《Nature Communications》的一项研究揭示了N-末端乙酰转移酶NAA40与新生多肽链相关复合物(NAC)在人类细胞中协同作用,共同调控共翻译组蛋白乙酰化的精细机制。
研究团队通过一系列生化实验和结构生物学分析发现,NAA40并非独立发挥作用,而是通过与NAC这一核糖体相关分子伴侣形成复合物,从而精准地识别并修饰新生组蛋白H4和H2A的N-末端。NAC在此过程中起到了“导航员”的作用,不仅帮助NAA40定位到核糖体出口通道附近,还通过构象调节增强了酶的催化活性。
实验数据表明,当敲除NAA40或干扰NAC的功能时,细胞内组蛋白H4的N-末端乙酰化水平显著下降,进而影响了染色质的结构稳定性及特定基因的转录程序。这一发现打破了传统上认为组蛋白修饰仅发生在翻译完成后的观点,证实了共翻译修饰(Co-translational modification)是组蛋白表观遗传标记建立的关键窗口期。
该研究不仅在分子层面解析了NAA40与NAC的相互作用界面,还为后续探索表观遗传异常与人类疾病(如癌症和发育障碍)之间的联系提供了新的理论框架。通过揭示这一翻译与修饰的偶联机制,科学家们能够更深入地理解细胞如何通过精密的时空控制来维持基因组的稳定性。
Journal Reference: NAA40 and NAC cooperate in co-translational histone acetylation in humans, Nature Communications.