2007年10月16日，北京生命科学研究所柴继杰博士实验室在《结构》（Structure）杂志上发表了题为Structural Basis of EZH2 Recognition by EED的文章，该文章报道了EED与EZH2复合物的晶体结构及功能研究结果。
表观遗传学是生命科学中一个普遍而又十分重要的新的研究领域。它不仅对基因表达、调控、遗传有重要作用，而且在肿瘤、免疫等许多疾病的发生和防治中亦具有十分重要的意义。它是生命科学中近年来一个研究热点。表观遗传学领域的一个重要进展是表明在哺乳动物和果蝇中PRC2复合物具有内在的组蛋白甲基转移酶的活性，EED和EZH2复合物是PRC2的核心组分，其它的组分参与酶活性的调节。EED蛋白包含WD40结构域。WD40是一个重要的结构域，参与多种细胞功能的调节，如细胞凋亡、转录抑制等等。尽管其作为一类非常保守的识别结构域获得了广泛的认可，但是WD40结构域的底部是如何特异性识别它的相互作用的配体目前还不是很清楚。为了解EED蛋白是如何特异的识别EZH2并调节其酶活性，研究人员解析了EED与EZH2复合物的晶体结构。结构的解析揭示EED是通过其WD40结构域的底部去识别EZH2，并且识别的基序在EZH1和E(Z)中非常保守，结合结构指导的突变试验结果，从而确定了在识别中起重要作用的氨基酸。这些结果将有助于理解其它的包含WD40结构域的蛋白是如何特异性识别其配体的。根据得到的结构结果，研究者提出了EED可能参与EZH2酶活性的调节的机制。这些结果也提示研究者们可能通过设计小分子化合物来干扰其酶活性，从而为药物开发提供依据。
From left to right: Peiyuan Liu, Dr. Jijie Chai, Dr. Zhifu Han
该论文的第一作者是韩志富博士，论文的其他作者还有邢新苗、刘培源、张茵，Princeton大学的胡敏博士。柴继杰博士是论文通讯作者。
该项研究为科技部863和北京市科委资助课题。在北京生命科学研究所完成。(北京生命科学研究所)
原始出处:
Structure, Vol 15, 1306-1315, 16 October 2007
Article
Structural Basis of EZH2 Recognition by EED
Zhifu Han,1 Xinmiao Xing,1 Min Hu,2 Yin Zhang,1 Peiyuan Liu,1 and Jijie Chai1,
1 National Institute of Biological Sciences, Beijing 102206, China
2 Department of Molecular Biology, Princeton University, Princeton, NJ 08544, USA
Corresponding author
Jijie Chai
chaijijie@nibs.ac.cn
The WD-repeat domain is a highly conserved recognition module in eukaryotes involved in diverse cellular processes. It is still not well understood how the bottom of a WD-repeat domain recognizes its binding partners. The WD-repeat-containing protein EED is one component of the PRC2 complex that possesses histone methyltransferase activity required for gene repression. Here we report the crystal structure of EED in complex with a 30 residue peptide from EZH2. The structure reveals that the peptide binds to the bottom of the WD-repeat domain of EED. The structural determinants of EZH2-EED interaction are present not only in EZH2 and EZH1 but also in its Drosophila homolog E(Z), suggesting that the recognition of ESC by E(Z) in Drosophila employs similar structural motifs. Structure-based mutagenesis identified critical residues from both EED and EZH2 for their interaction. The structure presented here may provide a template for understanding of how WD-repeat proteins recognize their interacting proteins.
