组蛋白在细胞核中形成核心包装材料。即使其氨基酸组成的轻微改变也会对染色质结构产生显着影响，影响基因表达和基因组完整性。在弥漫性脑桥脑胶质瘤中发现了这些突变，这是一种最致命和难以治疗的儿科癌症。存在显着损害了多梳抑制复合物的活性的二甲基化和三甲基化的急剧减少和重新分布。在受影响的细胞中以及那些在染色质景观，已与致癌的是引起弥漫性脑桥脑胶质瘤。因此了解如何影响多梳抑制复合物和全球表观遗传景观的潜在机制对于理解弥漫性脑桥脑胶质瘤至关重要，并最终设计出战略途径来克服的致癌潜力。在发现之后，出现了一个假设即捕获和隔离多梳抑制复合物，从而减少其活性，出现了支持性证据来自该多梳抑制复合物具有用于相对到肽和核小体具有更高的亲和力的观察。此外结构研究表明增强子同源物的增强子结构域，防止甲基供体的水解腺苷甲硫氨酸的释放。然而体内研究表明，的基因组定位通常反比多梳抑制复合物占用相关，具有挑战性的是螯合上染色质。值得注意的是尽管在受影响的细胞中的急剧损失一些基因座在表达细胞。复杂的附加层的研究表明，没有在所有细胞类型一致的效果来了，也不是它能够在所有的染色质上下文。因此在染色质上稳定隔离多梳抑制复合物的模型无法解释所有观察结果，表明需要进一步研究来解决这些不同的观察结果，并揭示影响多梳抑制复合物和弥漫性脑桥脑胶质瘤中染色质结构的机制。本研究旨在通过结合同基因和患者衍生的模型系统来协调这些发现，以更好地了解对多梳抑制复合物的动态和细微差别影响，同时将这些影响置于分子和更广泛的染色质环境中。
　　 为了测试在谱系定型期间是否改变和多梳抑制复合物的相对丰度可以改变对抑制的敏感性，研究人员将如上所述的分化为宫颈前体。研究人员的定量显示多梳抑制复合物随着细胞沿着谱系向下移动至与弥漫性脑桥脑胶质瘤中所见的水平一致而降低。研究人员观察到在中产生的损失比未分化的中更大。虽然研究人员不能排除未知因子在分化过程中的贡献，但这些结果以及分析不同细胞中定量比率的结果表明减少的关键力量是由于大部分超过多梳抑制复合物。当比率高时这些观察结果与损失一致，研究人员在完全生物化学重建的系统中使用测定直接测试。添加越来越多的包含的重组寡核小体使多梳抑制复合物对抑制的敏感性提高，而使用寡核小体的对照其中赖氨酸突变为丙氨酸是无效的。总之测量不同细胞系中比率的定量方法，以及体外分化研究和生化方法，揭示相对于含有少量多梳抑制复合物的细胞。鉴于高过量在弥漫性脑桥脑胶质瘤和体外多梳抑制复合物的更高的亲和力，将预期螯合所有多梳抑制复合物在弥漫性脑桥脑胶质瘤细胞。然而下面的观察结果反驳该假设和多梳抑制复合物往往不染色质上共定位稳态表达的某些条件下，如通过染色质免疫沉淀和的可以在特定位点被保留并在细胞。推断和多梳抑制复合物之间的稳态动力学仅反映了这种失调过程的结果，研究人员寻求一种方法来检测和多梳抑制复合物之间相互作用的变化以及随后对多梳抑制复合物的影响作为沉积速率的函数。为此研究人员在多个细胞中使用诱导型表达系统来监测表达后的早期和晚期事件。该诱导系统概括了弥漫性脑桥脑胶质瘤中的全局损失。在这个时间过程中，加入标准化的染色质免疫沉淀测序实验表明，多梳抑制复合物主要在早期时间点与共定位，即在表达小时后，但在很晚时被排除在位点之外，全基因组分析表明早期多梳抑制复合物基因座仅见于，但不见于表达的细胞，并与共定位。结合多梳抑制复合物对核小体的较高亲和力和肽，研究人员的结果表明含有的核小体瞬时将多梳抑制复合物募集到组中通常不被多梳抑制复合物占据的基因座，导致在表达后早期多梳抑制复合物的异常沉积。
　　 鉴于多梳抑制复合物募集到的瞬时性质，许多因子可能有助于其驱逐，包括已知的多梳抑制复合物拮抗剂，尤其是当其直接发生在附近时。来源于诱导型系统的提取物的蛋白质印迹分析显示在组蛋白上的富集，支持它们在顺式中的共存这与的缺失一致。这在带有的弥漫性脑桥脑胶质瘤中尤其明显，其中显示绝大多数是与相邻的主要修饰，在研究人员的时间过程研究中，在多小时时出现顺式的强烈共现，此时相对于较早的时间点，在含有的基因座处的同源物占据丢失。因此从基因座最终多梳抑制复合物驱逐和稳定排除可能推测是通过防止与的端尾。其他拮抗性修饰如组蛋白乙酰化也可能有所贡献，从广义上讲，主要沉积在同基因弥漫性脑桥脑胶质瘤细胞本身的转录活性区域表明其组蛋白修饰与转录活性相关的动态环境，组蛋白周转，甚至新生的可能导致未能稳定地招募多梳抑制复合物。虽然研究人员不能排除从释放多梳抑制复合物产生对多梳抑制复合物本身更直接影响的可能性，但研究人员预计未来的研究将发现多梳抑制复合物与的相互作用和释放是由它们之间的相互作用决定的。局部染色质环境和多梳抑制复合物本身的结构变化。研究人员接下来研究了多梳抑制复合物与含有的核小体的相互作用是否可能对其功能产生持久影响。这是由研究人员的观察推动的在通常不受多梳抑制复合物和多梳抑制复合物调节的位点新表达的沉积物在这些新位点被短暂募集，一些多梳抑制复合物调节的基因维持多梳抑制复合物，但其活性降低在细胞中。为了研究这一点，研究人员在表达和的多个细胞中表达了多梳抑制复合物标记。然后使用常规和串联亲和色谱的组合纯化多梳抑制复合物，在样品之间产生正确化学计量的多梳抑制复合物。在纯化的多梳抑制复合物级分中通过印迹和分析未检测到。研究人员发现从表达细胞中纯化的多梳抑制复合物的催化活性相对于从细胞纯化的多梳抑制复合物显着降低，并且该抑制是甲硫氨酸依赖性的，这与之前的观察结果一致，证明甲硫氨酸是必需的。通过组蛋白上的突变抑制甲基转移酶。使用用所有重组组分重构的系统也观察到对多梳抑制复合物的持久抑制作用，包括仅包含其四个核心亚基的多梳抑制复合物和用细菌表达的组蛋白形成的寡核小体。从含有的寡核小体释放后，所得多梳抑制复合物通常活性较低与弥漫性脑桥脑胶质瘤中的广泛减毒一致。鉴于在体内和完全重组系统中观察到持久的多梳抑制复合物抑制，研究人员推测含有的染色质通过稳定的构象变化改变核心多梳抑制复合物复合物。
　　 研究人员注意到招募多梳抑制复合物但表现出活性降低的细胞表型与变构激活缺陷的多梳抑制复合物突变体的表型之间存在很强的相似性。因此研究人员接下来测试了是否可能优先损害多梳抑制复合物的变构激活。为了实现这一点，研究人员在甲硫氨酸和包含或对照的核小体存在下将多梳抑制复合物与增加量的变构活化肽一起孵育。随后通过添加核小体来评估多梳抑制复合物活性。引人注目的是虽然在不存在肽的情况下几乎没有差异，但在核小体存在下，多梳抑制复合物对的刺激是难以控制的。此外存在选择性地增加多梳抑制复合物对含有的染色质的结合亲和力。结合起来，这些结果表明，多梳抑制复合物的变构活化形式结合较强的和多梳抑制复合物催化是更敏感。为了检查在带有的神经胶质瘤中是否存在类似的催化缺陷，研究人员使用内部加标法归一化染色质免疫沉淀方案并直接比较沉积在两个独立的弥漫性脑桥脑胶质瘤和神经胶质瘤细胞系中世界卫生组织四级，匹配的培养条件和。细胞中的峰出现在比细胞中观察到的更尖锐和更大的量级。全基因组分析证实了这些观察结果，更重要的是，揭示了在细胞中观察到的神经胶质瘤中“剩余的”峰不会扩散到大的抑制性结构域中，这一过程可能依赖于多梳抑制复合物介导的变构。研究人员的结果与更广泛的取代机制一致，研究人员的研究结果占了最近等基因和神经胶质瘤细胞的描述，其中存在的焦点增益在先前建立的多梳抑制复合物靶基因座是岛致密。因此通过削弱多梳抑制复合物的变构激活，并因此铺展的，在多梳抑制复合物募集位点实现的全局丢失和的焦点积累。
　　 鉴于组蛋白修饰中广泛记录的串扰，研究人员测试了的存在是否可能影响可能进一步影响多梳抑制复合物活性的全局组蛋白修饰环境，导致弥漫性脑桥脑胶质瘤中的异常表观遗传谱。在轴承弥漫性脑桥脑胶质瘤，几组蛋白修饰如乙酰化已经被证明在音乐会增加至在的。然而，鉴于大多数弥漫性脑桥脑胶质瘤携带突变，迄今为止，对弥漫性脑桥脑胶质瘤组蛋白修饰谱的系统分析可能受到适当对照的稀缺性的阻碍。在这里，研究人员能够在一组人原代神经胶质瘤细胞系，两种不同的弥漫性脑桥脑胶质瘤和四种不同的弥漫性脑桥脑胶质瘤上使用与上述相同的定量组蛋白修饰方法，以鉴定针对相关对照背景的全局组蛋白修饰改变。与其他研究一致的是弥漫性脑桥脑胶质瘤中组蛋白乙酰化的大规模增加。然而，研究人员观察到乙酰化的最大增益是在尾部。这一发现表明组蛋白乙酰化事件超过乙酰化相对较小的净增益，这里报道和其他地方可能是本病的重要驱动力。最显着的结果是弥漫性脑桥脑胶质瘤细胞内的显着增加。染色质免疫沉淀表明相对于弥漫性脑桥脑胶质瘤中靶基因上的水平更高。在研究人员的同基因系统中，研究人员进一步观察到的入侵主要侵入失去的前多梳抑制复合物结构域。常染色体结构域和相应的异染色体结构域的这些改变使人联想到表达并表现出潮湿的甲基转移酶活性的肉瘤细胞，导致异常沉积。由于小儿神经胶质瘤培养细胞系的异质性，研究人员选择细胞系进行测序比较，因为它们与弥漫性脑桥脑胶质瘤相比更好地匹配，以及它们作为非粘附性肿瘤球的生长特性。正如预期的那样，在弥漫性脑桥脑胶质瘤中获得的区域也显示出这些基因的上调，并且与在弥漫性脑桥脑胶质瘤中观察到的腹膜表型，癌症途径和细胞粘附表型相关。基因组途径分析因此在这些情况中的每一种情况下，突变破坏异染色和常染色结构域，这些结构域有可能驱动对增殖，癌症干细胞特性和肿瘤发生很重要的异常基因表达模式。
　　 在领域的主要挑战是解决矛盾的观察表明多梳抑制复合物具有用于肽的亲和性高，但和多梳抑制复合物通常从染色质中弥漫性脑桥脑胶质瘤。研究人员的研究表明，与多梳抑制复合物的相互作用是一个动态过程，静态，稳态方法无法捕捉到这一过程。即在表达并掺入染色质后，存在初始阶段，然后多梳抑制复合物募集到含有的染色质中，可能是由于其对的更高亲和力。然而在下一阶段，多梳抑制复合物从释放，因为它们在两种同基因系统。因此该动态模型适用于在选择的测定中发现高和多梳抑制复合物亲和力以及它们不能稳定地共定位于细胞中的染色质上。最近的高分辨率成像研究表明，尽管不会改变与染色质结合的多梳抑制复合物的数量，但它可以增加多梳抑制复合物寻找和选择其目标染色质基因座所需的时间。这些研究的一个含义是多梳抑制复合物在含有的染色质上不稳定，这种效应与最近提出的多梳抑制复合物的“命中运行”假设有明显的相似性，其中核心多梳抑制复合物缺乏“稳定”组分，因此这些研究结果为未来的蛋白质组学研究奠定了基础，旨在测试多梳抑制复合物是否可能表现出与这些稳定辅因子的关联性降低，多梳抑制复合物核心复合物是否通过与的关联而受到其他更直接的影响，和是否存在通过的获得快速改变表观基因组。在研究人员的研究中最令人意想不到的发现之一是第二种，以前未知的多梳抑制复合物抑制模式，即使在其与解离后仍然存在。随着甲硫氨酸浓度的增加，这种抑制模式更加严重，这表明从结合和释放的多梳抑制复合物可能在甲硫氨酸转换中存在缺陷从而延迟催化作用。另一种可能性是，最终影响多梳抑制复合物对染色质的活性。从研究人员集团最近的研究和他人透露对同源物新颖网站，并强调对多梳抑制复合物活动。有趣的是推测同源物自动甲基化可以稳定地改变多梳抑制复合物复合物的构象，从而改变其对染色质的活性。表面上看与对多梳抑制复合物的持久影响一致，最近的一项研究表明，虽然多梳抑制复合物与染色质结合的水平没有变化，但多梳抑制复合物对染色质的搜索时间在表达的细胞中增加。虽然其他变量如较低的水平可能会影响多梳抑制复合物的搜索时间，但与研究人员的研究结果一致，多梳抑制复合物在与含有的染色质解离后可能会发生持久的变化影响其后期功能。
　　 研究人员的机理研究还能够深入了解似是而非的观察发现，尽管一的普遍丧失，有一个小数目位点，实际上在弥漫性脑桥脑胶质瘤在稳定状态。研究人员发现对多梳抑制复合物的变构激活形式具有强烈的抑制作用，这种效应类似于先前使用结构研究报道的结果。为了将研究人员的发现置于当前文献的背景下，多梳抑制复合物的变构激活的最初步骤是通过其必需的亚基与多梳抑制复合物的末端酶产物结合。其结果是在同源物的构象变化，其稳定其催化结构域，导致其活性。这种正反馈回路有利于的蔓延从多梳抑制复合物招聘网站。研究人员假设多梳抑制复合物的变构活化形式优先结合，然后变得不那么活跃，然而它仍然被招募到细胞中的强多梳基因座。这种活性较低的多梳抑制复合物在扩散方面的效率要低得多，导致全球丧失装饰的抑制结构域。然而，催化活性较低的多梳抑制复合物可能仍在这些多梳焦点处积聚，导致在稳态时的焦点浓度总体增加。尽管多梳抑制复合物活动的全球性损失更多但这一假设与选定地区的增益保持一致。在更广泛的染色质景观的上下文中，研究人员发现在组蛋白乙酰化都大的增益，如先前报道的并且在另一组蛋白修饰的新颖的和健壮的增加与转录相关联，基于最近的研究表明，破坏多梳抑制复合物活性和水平的平衡可以驱动肿瘤发生，研究人员推测高水平可能代表弥漫性脑桥脑胶质瘤的核心特征。请注意鉴于弥漫性脑桥脑胶质瘤与胶质瘤相比存在异质性，需要做更多工作以更好地理解对可能驱动肿瘤发生的转录程序的精确贡献，特别是在弥漫性脑桥脑胶质瘤中。这些关于下游作用的研究可能会富有成效，因为这种修饰的读者以及进行这种修饰的酶在弥漫性脑桥脑胶质瘤中具有潜在的可药用治疗缺陷。靶向致癌染色质的功能，如残余多梳抑制复合物活性以及组蛋白乙酰化的标记与读者的增益，已经显示出减少弥漫性脑桥脑胶质瘤生长和侵略的标志在临床前模型。因此将生物化学与机械研究，蛋白质组学和弥漫性脑桥脑胶质瘤疾病模型系统相结合，不仅有助于阐明潜在的生物学，而且还有助于揭示新的目标，无论是单独还是组合，用于治疗干预这种难以治愈的疾病。