PRC2（Polycomb Repressive Complex 2）是一种重要的转录调控复合物，负责通过三甲基化组蛋白H3的第27位赖氨酸（H3K27me3）来调控基因表达。PRC2的功能受到多种因素的调控，其中EED是其关键的激活因子。近年来，关于PRC2在染色质上的作用机制的研究逐渐增多，但其在特定环境下的功能调节机制仍不清晰。
2024年9月13日，发表在Molecular Cell上题为Activation of automethylated PRC2 by dimerization on chromatin的研究旨在揭示PRC2如何通过二聚化在染色质上进行激活，从而促进其转录调控功能。
文章要点
1) 人PRC2在与核小体结合时以不对称方式二聚化。研究通过冷冻电子显微镜技术揭示，PRC2在结合核小体时形成不对称的二聚体，这一结构对于其功能至关重要。
图1 人PRC2在与核小体结合时以不对称方式二聚化
2) 核小体近端的PRC2通过EED被另一个PRC2全osterically激活。PRC2之间的相互作用表明，一个PRC2复合物的激活可以通过与另一个PRC2的结合来实现，从而增强其催化活性。
3) 二聚化驱动的刺激通过自动甲基化的EZH2介导。研究发现，自动甲基化的EZH2与EED结合，增强了PRC2的催化活性，这一过程与其他已知激活因子的作用无关。
图2 PRC2二聚体界面相互作用
4) 全osteric二聚化影响PRC2的环境依赖性功能。研究结果显示，PRC2的二聚化不仅增强了其催化活性，还影响了其在不同生物环境中的功能表现，强调了其在基因调控中的多重角色。
本研究揭示了PRC2通过二聚化在染色质上的激活机制，强调了自动甲基化在PRC2功能调节中的关键作用。这一发现为理解PRC2在转录调控和细胞命运决定中的多样性提供了新视角，并为未来的研究提供了潜在的靶点，尤其是在肿瘤生物学和发育生物学领域的应用。
Sauer PV, Pavlenko E, Cookis T, Zirden LC, Renn J, Singhal A, Hunold P, Hoehne-Wiechmann MN, van Ray O, Kaschani F, Kaiser M, Hänsel-Hertsch R, Sanbonmatsu KY, Nogales E, Poepsel S. Activation of automethylated PRC2 by dimerization on chromatin. Mol Cell. 2024 Sep 13:S1097-2765(24)00702-0.
https://doi.org/10.1016/j.molcel.2024.08.025.
