迈克尔·科斯格罗夫博士

研究抽象

染色质结构生物学，表观遗传学

染色质的基本重复单位, 的核小体, 是由一个圆盘状的组蛋白八聚体组成的，其周围包裹着大约150个碱基对的基因组DNA. 核小体通过形成转录因子和RNA聚合酶的位阻来调节对基因的访问. 不太清楚的是核小体在DNA上的定位是如何被调节的. 最近的研究表明，核小体在整个基因组中处于战略性位置, 即使是核小体位置的细微变化也会对基因表达产生深远的影响. 这些结果提高了核小体位置改变可能导致基因遗传沉默的可能性, 以及在组织层面产生新的形式和功能. 这种改变是独立于DNA序列的变化.e.(表观遗传改变)，也可能是自然选择作用下的另一种变异来源. 理解这一过程需要理解细胞如何编码核小体定位信息, 以及这些信息是如何被继承的. 这个过程的关键是进化上保守的组蛋白, the building blocks of nucleosomes; which, 像DNA一样, 在DNA复制过程中是半保守的. 组蛋白的翻译后修饰为表观遗传性状的遗传传递提供了一种潜在的载体. 了解这个过程是如何工作的是当今生物学的核心问题之一.

我们正在努力了解调节组蛋白H3赖氨酸4 (H3K4)甲基化的分子机制。, 染色质转录活性状态遗传所必需的表观遗传标记. 在人类, H3K4甲基化是由混合谱系白血病(MLL)酶组催化的, 它们的突变与白血病有关, 实体肿瘤, 以及发育异常. 我们使用结构生物学的工具, 以了解MLL酶家族如何工作的分子机制. 我们把重点放在理解MLL在一个大的多亚基复合体的背景下的功能, 称为MLL1核心复合体. 我们发现MLL1核心复合体的一个组成部分是一种新的组蛋白甲基转移酶，我们称之为WRAD, 催化复合体内的二甲基化. 这一发现改变了我们对细胞内多重甲基化如何调节的理解范式, 这对基因表达的控制有着深远的影响. 我们对MLL家族酶的结构和酶学的研究将有助于了解它们在癌症和发育障碍中的作用, 并为新疗法的合理药物开发提供依据，帮助减轻人类的痛苦.

项目可用于研究MLL家族酶及其相互作用的蛋白质的结构和酶学, 使用x射线晶体学等技术, 小角x射线散射, 分析超速离心法, 酶动力学与合理药物设计.

更多信息请参见: http://www.cosgrovelab.org

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