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Histone chaperone deficiency in Arabidopsis plants triggers adaptive epigenetic changes in histone variants and modifications
Michal Franek, Martina Nešpor Dadejová, Pavlína Pírek, Karolína Kryštofová, Tereza Dobisová, Zbyněk Zdráhal, Martina Dvořáčková, Gabriela Lochmanová
Molecular & Cellular Proteomics, published online: June 05, 2024
作者们使用基于质谱的研究方法探索在缺乏某些组蛋白伴侣蛋白的拟南芥突变体中，不同的表观遗传因素如何相互作用，阐明组蛋白变体比例及其翻译后修饰。组蛋白从野生型和突变型拟南芥幼苗中提取，并用丙酸酐衍生化。胰蛋白酶消化后，肽段进一步进行丙酰化处理，然后通过LC-MS/MS分析。肽段与UniProtKB拟南芥数据库以及一个内部的拟南芥组蛋白数据库进行比对搜索。对于UniProtKB搜索，变量修饰包括乙酰化和丙酰化；对于组蛋白数据库，变量修饰包括乙酰化、甲基化、二甲基化、三甲基化、磷酸化和丙酰化。数据库搜索结果使用Percolator进一步优化。
选定的组蛋白肽段鉴定通过手动验证，并使用Skyline软件从EIC（提取离子色谱图）得出的峰面积进行定量。特定组蛋白序列亚变体（例如，H2A.Z、H2A.X或H2A.W）的相对丰度计算为其特异性肽段前体峰平均面积与这些变体总面积的比率。
作者的研究表明，CAF-1伴侣蛋白的缺失导致H3.1和H3.3变体的甲基化谱发生变化。H3.3结婚的改变会影响K27和K36位置的甲基化状态，而这两个位置对于转录调控和DNA损伤反应至关重要。具体而言，他们发现K36me1/2/3在H3.3中占主导地位，而由于低丰度，在H3.1中不易检测到。而大多数H3.1K27-R40肽段在K27位置以K27me1为主。Zeocin处理会诱导基因毒性应激，并改变部分组蛋白的水平，AT突变体中H3.3K27单甲基化标记的水平会显著增加。
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