人红细胞，图片来自维基共享资源。
在我们所有细胞内，两米长的DNA在一个直径小于10微米的结构中高度有序地排列着。组蛋白作为一种小型的构建砖头(building brick，译者注：也常译作构建单元)在这个结构中组装我们的DNA。保持这一结构完好无缺是维持我们的基因正常功能所必需的。来自丹麦哥本哈根大学生物技术研究与创新中心(Biotech Research and Innovation Centre, BRIC)的Anja Groth副教授领导的研究小组刚好阐释了蛋白Codanin-1的功能，从而有助于人们理解红细胞发育受到破坏时，一种罕见的疾病，即先天性红细胞生成异常性贫血症I型(congenital dyserythropoietic anemia type I，CDAI)，是如何产生的。这些新的研究结果也有有助于人们了解我们的DNA结构是如何维持的，我们的基因是如何调控的。
“因为人们早就知道编码Codanin-1的基因发生突变会导致CDAI疾病产生，我们对此也感兴趣，但是Codanin-1蛋白所发挥的功能人们完全不知。我们的这项新研究证实当我们的细胞正在分裂时，Codanin-1不利于新合成的组蛋白运输和DNA有序排布。因为在CDAI疾病中，该蛋白的这种功能部分上存在缺陷，所以我们能够利用这种疾病作为一种模型来更好地理解正常的细胞分裂和发育所必需的一些基本过程”，Anja Groth说。
Codanin-1监护功能丢失导致缺陷性血细胞产生
当我们的细胞分裂时，我们的DNA发生复制，并且每个相同的DNA拷贝传递给两个子细胞中的每一个。有序排布的DNA结构也需要进行复制，这就要求细胞稳定地供应新的组蛋白。组蛋白通过一种分子运输系统进入细胞核。它们在细胞核内作为小型构建砖头使得DNA按照一种有序的结构进行缠绕，并且组蛋白上携带的信息对这种缠绕进行指导。Codanin-1发生突变使得这种蛋白不能调控它们运输到细胞核，从而导致红细胞发育存在缺陷。
“Codanin-1似乎发挥着一种类似‘门卫’的作用，我们认为它能够检测传送到细胞的内部信号和外部信号。接着，这种蛋白基于新的组蛋白上携带的信息来调节它们运输到我们的细胞。在患有CDAI疾病的病人体内，这种运输机制存在缺陷”，论文共同作者Zuzana Jasencakova说。
基础生物学研究和疾病研究齐头并进
Anja Groth领导的研究小组广泛地研究了控制我们DNA结构和我们的基因活性的基础生物学机制。相应地，他们通常都研究一般性的生物模式系统，但是就这项研究而言，他们利用CADI疾病的特征解决了一些基础的生物学问题。
“大多数情况下，人们都是利用基础生物学发现来理解发育疾病。但是，我们在这里通过理解CDAI疾病中存在缺陷的蛋白Codanin-1所起的作用来阐释一些基础的生物学机制。Codanin-1在我们所有细胞中发挥着不好的作用，但是缺陷性的Codanin-1蛋白主要影响红细胞。这些事实是比较有趣的。我们希望利用这些研究结果进一步加深理解我们的细胞如何维持一个正确的DNA结构以及它们是如何调控基因的”， Anja Groth说。(生物谷：towersimper编译)
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doi:10.1038/emboj.2012.55
PMC:
PMID:
Codanin-1, mutated in the anaemic disease CDAI, regulates Asf1 function in S-phase histone supply
Katrine Ask, Zuzana Jasencakova, Patrice Menard, Yunpeng Feng, Geneviève Almouzni and Anja Groth
Efficient supply of new histones during DNA replication is critical to restore chromatin organization and maintain genome function. The histone chaperone anti-silencing function 1 (Asf1) serves a key function in providing H3.1-H4 to CAF-1 for replication-coupled nucleosome assembly. We identify Codanin-1 as a novel interaction partner of Asf1 regulating S-phase histone supply. Mutations in Codanin-1 can cause congenital dyserythropoietic anaemia type I (CDAI), characterized by chromatin abnormalities in bone marrow erythroblasts. Codanin-1 is part of a cytosolic Asf1–H3.1-H4–Importin-4 complex and binds directly to Asf1 via a conserved B-domain, implying a mutually exclusive interaction with the chaperones CAF-1 and HIRA. Codanin-1 depletion accelerates the rate of DNA replication and increases the level of chromatin-bound Asf1, suggesting that Codanin-1 guards a limiting step in chromatin replication. Consistently, ectopic Codanin-1 expression arrests S-phase progression by sequestering Asf1 in the cytoplasm, blocking histone delivery. We propose that Codanin-1 acts as a negative regulator of Asf1 function in chromatin assembly. This function is compromised by two CDAI mutations that impair complex formation with Asf1, providing insight into the molecular basis for CDAI disease.
