随着医学科学的不断进步和人们生活水平的显著提高，公众对生命健康的关注日益增强。近年来，科学家们发现超过20%的癌症患者携带有编码染色质重塑蛋白的基因变异，某些类型的癌症甚至完全由这些基因的突变引起。这凸显了染色质重塑在肿瘤发生发展过程中的关键作用。另一方面，染色质重塑蛋白是多种肿瘤的生长和存活的必须条件。这提示了染色质重塑蛋白作为潜在的重要药物靶点。因此，深入理解染色质重塑蛋白的工作机制及其调控网络，对于开发新的肿瘤治疗策略至关重要。
染色质重塑是一个复杂而精妙的过程。它不改变DNA序列，而是通过调整染色质的开放程度，改变基因的可及性。染色质重塑蛋白利用ATP的能量来调整核小体的位置和组成，促进组蛋白变体的交换、核小体的滑动、解聚或弹出。染色质重塑对于DNA复制、基因转录和DNA损伤修复等基本生命活动至关重要。
染色质重塑发生和调控机理是染色质生物学和表观遗传领域长期存在的未解之谜，涉及染色质重塑蛋白对核小体的识别和结合、染色质重塑复合物内部各亚基的相互作用和功能、组蛋白翻译后修饰和核小体稳定性等多个问题。近年来，得益于冷冻电镜技术和体外过表达蛋白系统的发展，染色质重塑复合物的高分辨率结构相继被报道。基于这些高质量的结构，上述问题逐步被解答。
文章首先评述了SWI/SNF、ISWI、INO80和CHD四个染色质重塑家族蛋白的组成和功能特点。不同家族的染色质重塑复合物的核心马达亚基非常保守，但所含有的独特辅助结构域或调控亚基赋予了其不同的生化活性和功能。如，SWI/SNF家族蛋白具有将核小体滑移走，促进产生核小体缺失区的功能；ISWI家族蛋白主要有感知核小体间距离并促进核小体阵列规则排布的作用等等。尽管功能各异，染色质重塑机制——“DNA波”模型是普适的。染色质重塑过程与ATP结合和水解释放能量的过程耦联。染色质重塑蛋白的催化核心结合核小体DNA，并利用ATP的能量改变DNA-组蛋白的相互作用，引起DNA形变（“DNA波”），从而移动核小体。而DNA形变沿DNA链在核小体表面传递时，宛如水波沿湖面传递一样。因此，这一机理被称为“DNA波”模型。
染色质重塑复合物的高分辨率结构的解析加深了人们对于染色质重塑活性调控机制的理解。染色质重塑活性在生物体内不同时空的发生需要被严格控制。文章讨论了近年来发现的多种染色质重塑活性的调控机制，包括马达的自抑制作用、染色质信号的调控、复合物内部辅助亚基的调控，以及最新揭示的相邻核小体对染色质重塑的调控。这些复杂而精妙的调控机制共同作用，以实现染色质的动态调控。在此基础上，文章进一步以RSC和Isw1a为例，阐明两种染色质重塑复合物由于内在结构的差异导致它们在染色质重塑过程中发挥相反作用的机制。
文末作者指出，尽管近年来染色质重塑研究有了长足发展，但是目前大多是以单个核小体为底物，并且通常只涉及单一的染色质重塑复合物，这使得对于全面理解染色质水平基因调控的多维度和动态性具有局限性的问题。因此，在高级染色质水平研究染色质重塑过程，阐明转录因子、表观修饰酶与染色质重塑复合物的互作机制仍是当前亟待解决的问题。关于这些问题的探究，不仅对于理解基因表达调控具有重要意义，而且对于阐释疾病发生机制以及提供新的治疗策略都具有重要的价值。
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