研究背景

表观遗传调控对于在早期发育过程中建立系特异性基因表达非常重要。尽管对滋养层外胚层重编程调控的信号通路进行了深入研究，但对滋养层外胚层基因组蛋白修饰动态的表观遗传调控却知之甚少。研究者利用 RNA 测序和 ChIP 检测发现，植物同源指蛋白 6（PHF6）是激活滋养层外胚层基因的关键表观遗传调控因子。PHF6作为E3泛素连接酶，通过其扩展的植物同源结构域1（PHD1）对H2BK120（H2BK120ub）进行泛素化，而PHF6扩展的PHD2则识别H2BK12（H2BK12Ac）的乙酰化。有趣的是，PHF6 对 H2BK12Ac 的识别对于发挥其对 H2BK120ub 的 E3 泛素连接酶活性非常重要。总之，我们的数据提供了证据，证明 PHF6 通过将 H2BK12Ac 与 H2BK120ub 修饰联系起来，对滋养层基因表达的表观遗传调控至关重要。

主要发现

1.      PHF6识别H2BK12Ac并触发H2BK120ub

研究发现，PHF6的第二PHD（extended PHD2）特异性识别H2BK12的乙酰化修饰（H2BK12Ac），并通过第一PHD（extended PHD1）介导的E3泛素连接酶活性，完成H2BK120的单泛素化（H2BK120ub）。

2.      PHF6在滋养外胚层基因激活中的作用

基因集富集分析和ChIP-qPCR分析揭示，PHF6在Cdx2、Gata2等滋养外胚层标记基因的启动子区域上通过H2BK120ub的修饰促进转录激活。缺失PHF6会导致这些基因表达的显著降低，说明PHF6在滋养外胚层的基因激活中起到至关重要的作用。

3.      PHF6的E3连接酶活性依赖于H2BK12的乙酰化

研究通过突变体实验证实，PHF6识别H2BK12Ac的能力取决于PHD2中的关键谷氨酸残基，而其E3连接酶活性则依赖于PHD1中的特定疏水性残基。这种依赖性表明了PHF6在乙酰化-泛素化的跨越信号调控中的独特地位。

研究意义

本研究揭示了PHF6作为乙酰化依赖的E3泛素连接酶，通过识别H2BK12Ac并促成H2BK120ub，调控滋养外胚层基因表达的机制。这一发现丰富了我们对干细胞分化中表观遗传调控的理解，为深入研究PHF6在早期胚胎发育及相关疾病中的功能提供了新视角。

本研究中，实验人员使用JuLI Stage活细胞实时成像分析系统跟踪 Phf6 KO ZHBTc4 ESCs 和 EBs 的生长每 12 小时记录一次细胞融合度，共成像7天）。