组蛋白H3的泛素化修饰在基因表达调控等生命过程中至关重要,但其分子机制研究因E3/E2/Ub/核小体复合物极不稳定且瞬时存在而面临巨大挑战。本研究通过创新的化学蛋白质合成策略,将泛素(Ub)与其载体酶E2(Ubch5c)共价连接,并将此复合物定点锚定在核小体组蛋白H3的K14位点,构建了模拟泛素转移中间态的人工核小体。实验表明,该偶联物能显著增强(约8倍)与E3酶PHF7的结合亲和力,形成稳定复合物。结合化学交联质谱(CX-MS)分析,我们揭示了PHF7通过其RING结构域结合核小体酸性区,从而精确定位催化中心至H3K14的作用模型。
这项工作首次将E2-Ub-核小体捕获策略成功拓展至组蛋白H3,为深入解析H3及其他组蛋白特定位点泛素化的分子机制提供了强大的新工具和坚实的方法学基础。相关成果以“Synthesis of an E2-Ub-Nucleosome Conjugate to Capture the E3 Ligase PHF7-Catalyzed H3K14 Ubiquitination Intermediate”发表于《中国科学:化学》(Science China Chemistry)。
