近日，我们在《Science Advances》期刊发表了题为“Mechanistic insights into the stimulation of the histone H3K9 methyltransferase Clr4 by proximal H3K14 ubiquitination”的研究论文。该研究首次在分子水平上阐明了组蛋白H3第14位赖氨酸泛素化（H3K14Ub）激活组蛋白H3第9位赖氨酸甲基转移酶Clr4的机制。

H3K9甲基化是异染色质形成的关键标志，其调控异常与多种疾病相关。Clr4是裂殖酵母中催化H3K9甲基化的唯一酶，已知其活性受自身甲基化和邻近的H3K14泛素化调控，但后者作用更强且机制不明。本研究成功解析了Clr4结合泛素化和未修饰H3肽段的高分辨率晶体结构，结合生化分析发现：H3K14Ub一方面通过酶与泛素间的多价相互作用，大幅增强Clr4对底物的亲和力；另一方面诱导Clr4发生关键的变构转变，使其从非活性状态转变为包含特定结构域（αC-SET-插入区、自调控环、β9/10环）构象变化的“超活化催化状态”，从而显著提升催化效率。这项研究揭示了组蛋白修饰间精密的协同调控机制，为理解表观遗传调控提供了重要结构基础。