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马萨诸塞州综合医院(MGH)研究小组已经确定了结构蛋白在非活性X染色体沉默中的重要作用，这一过程可防止同一基因的两个拷贝在雌性哺乳动物中表达，雌性哺乳动物携带两个拷贝。 X染色体。在他们在线发表在Cell杂志上的报告中，研究人员描述了发现SMCHD1蛋白是非活性X染色体以阻断其基因表达的方式加工所必需的。
“我们发现SMCHD1蛋白通过调节非活性X染色体向其独特构象的折叠来影响基因表达，从而阻止其基因的表达，”MGH分子生物学系主任，医学博士Chen-Yu Wang说。的细胞纸。“SMCHD1的突变与几种人类疾病相关，包括严重的肌营养不良症和婴儿鼻子未能发育的综合症。我们的发现表明错误折叠的染色质 - 染色体结构由包裹在称为组蛋白的蛋白质周围的DNA组成 - - 可能会在这些疾病中发挥作用。“
X染色体失活 - 发生在早期胚胎发育过程中 - 通过称为Xist的大RNA分子的介导将染色质重新配置成独特的形式。Xist在染色体上的扩散诱导它折叠成两个大的结构域，然后合并成“无隔室”结构，抑制染色体上基因的转录。
为了研究可能调节X失活过程的蛋白质因子，该团队专注于已知调节染色体构象的SMC结构蛋白家族。以前的研究发现，SMCHD1在无活性的X染色体上高度富集，似乎对灭活过程至关重要。该团队在小鼠细胞中的实验首次证实，SMCHD1的存在对于沉默非活性X染色体上的大量基因是必需的。
然后他们发现SMCHD1的丢失阻止了Xist在染色体上的扩散，并使两个大的区域(团队命名为S1和S2区室)保持合并为典型的无隔离的X结构。通过桥接S1和S2区室，发现SMCHD1诱导它们融合成阻止基因表达的构象。没有蛋白质，两个区室仍然存在，允许大约40%的基因表达在应该是非活性染色体上。
资深作者Jeannie T. Lee博士(MGH分子生物学)指出，她的团队希望进一步研究SMCHD1合并S1 / S2区室的过程，以及可能与疾病相关的SMCHD1突变如何影响非活性X构象和基因的过程。她说，“获得的知识也可以用来重新激活无活性的X染色体来治疗某些疾病，例如神经发育障碍Rett综合征和CDKL5疾病。但是因为全X再激活可能会产生不必要的副作用，我们研究的主要目标是实现特异性 - 打开一个或几个特定基因但不是所有X连锁基因。我们知道某些X染色体基因对SMCHD1的丢失特别敏感，所以在未来我们可能能够利用这种不同的敏感性来打开特定的基因。“
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