北京大学定量生物学中心

学术报告

题 目： Structure and dynamics of the 30-nm chromatin fiber in gene regulation

报告人： 李国红 研究员

生物大分子国家重点实验室，中国科学院生物物理研究所

时 间： 2016年12月05日(周一)13：00-14：00

地 点： 北京大学老化学楼东配楼101报告厅

主持人： 裴剑锋 特聘研究员

摘要：

在高等生物个体的发育和生长过程中，细胞通过调控细胞核内染色质高级结构的动态变化来有选择性地进行基因的激活和沉默，从而控制细胞自我维持或定向分化，决定细胞的组织特异性和细胞命运。染色质结构的高度动态变化在基因转录沉默和激活过程中起重要作用，从而为表观遗传提供一个重要的信息整合平台。一方面，核小体折叠形成结构紧密的高级结构30nm染色质纤维，导致基因沉默；另一方面，基因激活过程中的关键步骤则是30nm染色质纤维的解聚和重塑，从而使各种转录因子及转录机器可以接近DNA。本报告中，我们将介绍我们在30nm染色质纤维结构和动态调控方面的最新进展。利用染色质体外组装体系和高精度冷冻电镜技术，我们在国际上首次解析了30nm染色质纤维的高分辨率（11?）三维重构结构。我们结果揭示30nm染色质纤维以4个核小体为结构单元相互扭曲形成一个全新的左手双螺旋结构。同时，我们还发现连接组蛋白H1在单个核小体内部及核小体单元之间的不对称分布及相互作用促成30nm高级结构的形成，首次明确了连接组蛋白H1在30nm染色质纤维形成过程中的重要作用。此外，我们还将介绍我们在染色质纤维动态的单分子研究方面的最新研究进展，以及各种表观遗传机制，如组蛋白变体，对30nm染色质纤维组装和基因转录的调控机理。

报告人简介：

李国红研究员，博士生导师。国家杰出青年基金获得者、中组部万人计划创新领军人才、中科院“百人计划”入选者。现任中国科学院大学生物化学与分子生物学教研室副主任，J Biol Chem和Genome Biol杂志编委。 1995年武汉大学病毒系本科毕业，2003年于德国海德堡大学获得博士学位。先后在美国新泽西医科大学和纽约大学医学院霍华德休斯医学研究所（HMMI）从事博士后研究。2010年全职回到中国科学院生物物理研究所生物大分子国家重点实验室工作。 李国红研究员长期致力于染色质高级结构与表观遗传调控的研究。主要贡献包括利用染色质体外组装体系和冷冻电镜三维重构技术，解析了30nm染色质纤维的高分辨率结构，发现了全新的30nm染色质纤维左手双螺旋结构模型；阐明了重要组蛋白变体CENP-A和H3.3特异识别和装配，以及它们调控染色质高级结构与功能的分子机理。李国红研究员共在Science, Cell, Mol. Cell, Dev. Cell, Nature, Nat Struct Mol Biol, Genes & Dev., eLife等国际著名杂志上发表论文近50余篇，其中2010年回国后以通讯作者/共同通讯作者在Science, Dev. Cell, Mol. Cell, Nat Struct Mol Biol, Genes & Dev (2篇), eLife, Nature Communications等杂志发表研究论文10多篇。 作为项目课题组长和骨干，先后参加973重大研究计划计划各1项。此外，还主持基金委重大研究计划重点项目和培育项目各1项、面上项目和国家杰出青年基金项目各1项，参加基金委创新群体项目1项。