转录调控被人为地划分为启始、延伸和终止3个阶段，后生动物细胞中RNA聚合酶II（Pol II）的转录延伸阶段又被划分为启动子脱离、停滞释放和量产延伸3个步骤。原核细胞的转录主要在启始受到调控，而后生动物细胞的转录主要在启始和停滞释放这两个检验点受到调控。组蛋白修饰是表观修饰中的一大类，组蛋白3赖氨酸4甲基化（H3K4me）是最受关注的组蛋白甲基化修饰之一，与基因激活相关，含单、双和三甲基化（H3K4me1、me2和me3）。人类和小鼠细胞中可催化H3K4me的蛋白质复合体至少有6个，包括MLL1-4、SET1A和SET1B。它们的催化亚基不同，均含有4个调节亚基，即WDR5、AHS2L、RBBP5和DPY30，还含有若干只在部分复合体之间共享的亚基。以往利用生物化学和生物物理学研究结果揭示，H3K4me3可能主要通过协助启始因子的招募调控转录启始。以英国伦敦癌症研究所Kristian Helin为首的研究人员近期发现H3K4me3在小鼠胚胎干细胞（mESC）中调控Pol II的停滞释放（2023年3月1日发表，doi:10.1038/s41586-023-05780-8）。为确定H3K4me在胞内对转录的影响，研究人员利用CRISPR-Cas9技术分别建立了可诱导性快速降解DPY30和RBBP5的mESC细胞系（DPY30-mAID和RBBP5-FKBP），随后的Western blot和ChIP-seq揭示H3K4me3在降解启动后迅速降低，且比H3K4me1和me2降低得更快。之后用新生成熟RNA测序（SLAM-seq）发现转录主要下调，利用ChIP-seq和mNET-seq发现Pol II在启动子附近停滞增加，利用TT_chem-seq和DRB/TT_chem-seq发现延伸速率下降，利用蛋白质组学手段发现DPY30或RBBP5的快速降解弱化Integrator亚基INTS11与Pol II的结合，并最终利用上述技术确定INTS11促进Pol II的停滞释放。这些结果不但揭示H3K4me3在高等动物细胞中更可能是通过Integrator等调控Pol II的停滞释放而不是转录启始，还为进一步解析相关的机理奠定了基础。推荐人：于明