染色质重塑因子在细胞核小体动态调节中发挥着关键作用，对染色质包装、转录、复制和 DNA 修复都至关重要。

       2025 年 6 月 4 日，清华大学生命学院陈柱成团队与郗乔然团队合作，在国际顶尖学术期刊Nature上发表了题为：Subnucleosome preference of human chromatin remodeler SMARCAD1的研究论文。

       该研究发现了人源染色质重塑蛋白SMARCAD1对亚核小体的偏好性，并验证了SMARCAD1 的这一功能对小鼠胚胎干细胞多能性维持的重要作用。

       核小体（nucleosome）是真核生物染色质的基本单元，经典的核小体由147 bp DNA 缠绕组蛋白八聚体形成，其中组蛋白八聚体由两拷贝 H2A-H2B 二聚体和一拷贝(H3-H4)2四聚体组成。染色质结构高度动态可塑，核小体在复制、转录、DNA 损伤修复等过程中经历拆分和重新组装，从而产生不同的中间态，例如 DNA 解缠绕（DNA unwrapping）、六聚核小体（hexasome）和四聚核小体（tetrasome）。这些中间态统称为亚核小体（subnucleosome），其保护的DNA 片段（90-120 bp）显著短于完整核小体。

       这项最新研究表明，人类染色质重塑蛋白SMARCAD1对亚核小体颗粒的底物偏好高于对典型核小体的偏好。

       SMARCAD1 与核小体和六聚核小体复合物的冷冻电镜结构为其底物选择性提供了机制上的见解。SMARCAD1 通过多个家族特异性元件与六聚核小体结合，这些元件对于体外和细胞内的功能至关重要（例如对胚胎干细胞多能性的维持）。该研究还发现，SMARCAD1以无活性构象的形式与典型核小体结合，这解释了其对核小体活性降低的原因。值得注意的是，组蛋白伴侣 FACT 复合物与 H2A-H2B 协同作用，促进 SMARCAD1 在核小体重塑中的活性。

       SMARCAD1的亚核小体偏好性及其结构基础

       总的来说，这些研究结果共同揭示了一条染色质调控途径——通过依赖 ATP 的过程对亚核小体进行重塑。

       清华大学生命科学学院陈柱成教授、郗乔然副教授为论文共同通讯作者，清华大学生命科学学院、清华-北大生命科学联合中心 2018 级博士生胡鹏晶、2023 级博士生孙菁溪、博士后孙宏瑶和博士后陈康净为共同第一作者。

       论文链接：

       https://www.nature.com/articles/s41586-025-09100-0