甲基-CpG 结合蛋白 2（Methyl-CpG-binding protein 2，MeCP2）是基因表达的关键调节因子，主要因其在CpG位点与甲基化DNA结合以抑制基因活性的作用而为人所知。MeCP2突变会导致Rett综合征，这是一种主要影响年轻女性的神经发育障碍，目前尚无治愈方法。MeCP2已被发现在转录过程中可以与多种调节蛋白相互作用，并影响全基因组的基因表达水平。然而，MeCP2发挥其功能的分子机制至今仍然是一个巨大的谜团。
2024 年 8 月 20 日，洛克菲勒大学的刘诗欣（Shixin Liu）等在国际知名学术期刊Nature Structural & Molecular Biology上发表了题为Differential dynamics specify MeCP2 function at nucleosomes and methylated DNA的研究，首次系统地揭示了MeCP2及其Rett综合征突变体在DNA和染色质底物上的动力学分子机制。![]()
该研究通过动态单分子荧光光镊显微技术（C-Trap）对MeCP2的作用机制进行可视化分析，发现MeCP2可以在未甲基化的DNA上滑动，而在甲基化 DNA 上的移动速度明显较慢。此外，MeCP2的多种RTT突变会显著影响蛋白在DNA上的结合能力及其滑动行为。同时，通过使用外加机械力发现，MeCP2能够增强核小体的机械力稳定性。MeCP2可在未甲基化的裸DNA区域快速滑动，并在遇到甲基-CpG位点时被捕获，执行甲基化依赖性活动，例如募集转录共阻遏蛋白等。此外，MeCP2会与核小体稳定结合并保护它们免受机械扰动，这种相互作用还促进了MeCP2的结合伴侣募集到核小体位点。核小体可以作为分子海绵，有效捕获MeCP2，从而减少与裸DNA结合的MeCP2的分子数量。
从中科大少年班到哈佛大学、UC伯克利，再到成为洛克菲勒大学的助理教授，刘诗欣教授始终站在单分子生物研究的前沿。刘教授实验室专注于DNA复制与基因表达过程中的分子机制，在过去5年里使用C-Trap 在高水平期刊上发表了13篇文章，平均影响因子14.7。本次线上直播讲座LUMICKS有幸邀请到刘诗欣教授做线上报告，带您一起探究对DNA和染色质的分子机器的新见解。![]()
- 讲座标题：Breakthroughs into molecular machines on DNA and chromatin
- 直播时间：2024年12月3日，晚上11:00 （北京时间）
- 温馨提示：直播时间较晚，注册后您也将在直播后获得录播链接
LUMICKS动态单分子荧光光镊显微技术（C-Trap）一体化整合了荧光显微成像、光镊及微流控等模块，可实现对生物大分子和细胞等进行单分子操控、力学特性测量、及同步实时的单分子动态荧光成像，从而直接地观察和探究生命过程机理。该技术已经在DNA/RNA-蛋白互作动态，单个蛋白/DNA/RNA折叠与去折叠，核酸-蛋白凝聚体与相分离，细胞骨架与马达蛋白以及细胞机械力学等多个研究领域发挥了重要作用。若您对该技术感兴趣，欢迎通过LUMICKS公众号留言与LUMICKS联系！
