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组蛋白H3-H4四聚体被发现是铜还原酶

加利福尼亚大学的一组研究人员发现组蛋白H3-H4四聚体是一种铜还原酶。在发表在《科学》杂志上的论文中,该小组描述了他们进行的两个实验,这些实验表明组蛋白参与了细胞内铜的减少。来自博尔德科罗拉多大学的约翰内斯·鲁道夫和卡洛琳·鲁格尔在同一期杂志上发表了一篇观点文章,概述了组蛋白的研究,并描述了加州团队的工作。

组蛋白是存在于真核细胞内的蛋白质。先前的研究表明,它们的主要功能是将DNA结构排列成核小体。它们的作用是充当绕着DNA螺旋旋转的线轴,使它们能够适应细胞核。在这项新的研究中,研究人员发现组蛋白还有另一种功能:将铜离子从一种有毒的形式还原为一种在细胞内安全存在的形式。

几十年前,其他研究人员发现,组氨酸和半胱氨酸可能在细胞内两种组蛋白相遇的地方与金属离子结合。这表明,组蛋白可能在使人体安全使用铜方面发挥了作用。为了验证这个想法,研究人员建立并进行了两个实验,都涉及到酵母细胞。第一个实验涉及突变组蛋白的氨基酸序列,该区域由团队在之前的研究中提出。他们发现,带有突变组蛋白的细胞中Cu(I)离子含量较低,而Cu(I)离子是铜的安全形态。研究人员认为,这是组蛋白在还原过程中发挥作用的证据。在第二个实验中,研究人员在试管中测试了H3-H4四聚体,发现它们确实将Cu(II)还原为Cu(I)。

研究人员的这项工作具有进化意义:它表明,在生命形成时期,组蛋白可能在使单细胞生物在突然的全球含氧环境中生存下来的过程中发挥了作用,因为组蛋白将有害的铜还原成无害的状态,使其有助于抵御氧毒性。

?2020科学X网络

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