研究背景：
- 组蛋白的翻译后修饰（PTMs）协同调节染色质结构和功能，对基因表达、DNA损伤修复等生物过程至关重要，其失调与癌症等疾病有关。
- 磷酸化是组蛋白酪氨酸残基上常见的PTMs，而酪氨酸磺化（Ysulf）此前被认为仅存在于分泌蛋白和跨膜蛋白中，对核蛋白上的酪氨酸磺化知之甚少。
实验内容：
鉴定组蛋白酪氨酸磺化这一新的组蛋白修饰：
- 通过HPLC - MS / MS鉴定出HepG2细胞中组蛋白H3酪氨酸99（H3Y99sulf）发生磺化修饰，且与H3Y99phos不同。
- 开发出针对H3Y99sulf的抗体，在不同人细胞系中检测到H3Y99sulf的存在。
- 通过CUT&Tag - seq测定，在HepG2细胞中鉴定出9123个H3Y99sulf峰，主要分布在基因启动子区域，可能与基因转录有关。
探究H3Y99sulf的催化酶：
- 排除TPST1和TPST2是H3Y99sulf的催化酶，推测SULT家族成员可能催化H3Y99sulf的形成。
- 通过敲低实验，确定SULT1B1是细胞中H3Y99sulf的主要催化酶，且能在体外直接将H3Y99sulf沉积在组蛋白H3上。
- 模拟SULT1B1与组蛋白H3的相互作用，发现单体组蛋白H3是SULT1B1沉积H3Y99sulf的底物。
研究H3Y99sulf在细胞中的定位：
- 通过分子建模和实验验证，发现H3Y99sulf位于亚核小体结构（如四聚体和六聚体）的表面，可被H3Y99sulf抗体识别和结合。
探究H3Y99sulf对H4R3me2a的调控作用：
- 合成与H3Y99局部α螺旋序列相同的生物素标记肽段，通过核提取物结合实验和蛋白质组学分析，鉴定出PRMT1是H3Y99sulf的结合蛋白。
- 免疫沉淀和细胞 - 自由结合实验证实PRMT1能被H3Y99sulf富集，且H3Y99sulf增强了PRMT1与组蛋白H3的结合以及对四聚体和六聚体的结合。
- 进一步研究发现，SULT1B1介导的H3Y99sulf通过招募PRMT1在染色质中沉积H4R3me2a，且PRMT1利用Asn - 218和Ser - 225之间的环来识别H3Y99sulf。
验证H3Y99sulf对基因转录的调节作用：
- H3Y99sulf主要分布在基因启动子区域，与PRMT1和H4R3me2a在基因启动子区域存在关联，其缺失会减少H4R3me2a在基因启动子区域的分布，降低相关基因的mRNA和蛋白表达。
讨论与结论：
- H3Y99磺化和磷酸化的区别：H3Y99磺化和磷酸化发生的阶段、调节方式、去除机制以及阅读分子集都不同。
- H3Y99sulf对H3 - H4异二聚体化的影响：虽然H3Y99sulf可能影响H3 - H4异二聚体化，但它仍能在染色质中发挥作用。
- H3Y99sulf - PRMT1 - H4R3me2a轴的意义：H3Y99sulf可能通过调节H4R3me2a的下游功能影响细胞过程，如破坏H3Y99sulf可能导致R - loop积累，但需进一步验证。
- PRMT1 - （218 - 225） - 突变体的结构变化：PRMT1 - （218 - 225） - 突变体的活性降低，可能存在结构变化，但具体机制需通过晶体结构分析来揭示。
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