主要作者及发表信息 本篇综述由来自北京生命科学研究所（National Institute of Biological Sciences, Beijing）及清华大学（Tsinghua University）生物医学交叉研究院的许鑫（Xin Xu）和何新建（Xin-Jian He）共同撰写，其中何新建研究员为通讯作者。文章于2025年10月17日在线发表于期刊《Current Opinion in Plant Biology》第88卷（文章编号102815），并收录于该刊“表观遗传学与基因调控_2025”（Epigenetics and gene regulation_2025）专题辑中。
报告主题与核心观点 该文是一篇高质量的学术综述，系统性地梳理和总结了近年来植物组蛋白乙酰转移酶（histone acetyltransferase, HAT）复合体的最新研究进展。文章的核心主题是阐明植物HAT复合体在分类、亚基组成和功能机制上的保守性与植物特有的特征，并通过整合遗传学、生物化学和结构生物学的研究，描绘了这些复合体如何调控组蛋白乙酰化，并与其他染色质修饰协同作用来调节基因表达。文章最后为未来研究方向提供了深刻见解。
对GNAT家族相关HAT复合体的系统性阐述 文章首先详细论述了GNAT（Gcn5-related N-terminal acetyltransferase）家族相关的HAT复合体。其中，核心的SAGA（Spt-Ada-Gcn5 acetyltransferase）复合体在拟南芥中保留了HAT模块、剪接模块和核心结构模块，但缺失了去泛素化酶（DUB）模块以及部分在酵母和后生动物中保守的亚基，如ADA3和SPT3/7/8。一个关键的植物特有特征在于，拟南芥SAGA复合体整合了植物特异的SCS1、SCS2a、SCS2b和TAFL蛋白，重塑了其结构。研究表明，SCS1/2a/2b能够同时与HAT模块和核心模块组分相互作用，在功能上模拟了后生动物中ADA3连接两个模块的桥梁作用。这一发现是基于亲和纯化耦合质谱（AP-MS）分析和遗传互作实验得出的，揭示了植物在进化中形成了独特的复合体组装机制。此外，文章指出SAGA复合体的靶向机制受到预先存在的组蛋白修饰调控，例如GCN5和SGF29同源蛋白分别通过其溴结构域和Tudor结构域识别乙酰化和H3K4me3修饰，而H3.1K27me1则对GCN5介导的乙酰化有负调控作用。
另一重大发现是对植物特有PAGA（Plant-ADA2A-GCN5-Acetyltransferase）复合体的鉴定。文章引述关键研究指出，PAGA复合体包含ADA2A、SPC、ING1、SDRL和EAF6等亚基。其中，SPC作为支架蛋白促进复合体组装，ING1通过其PHD锌指结构域高亲和力地结合H3K4me2/me3。从功能上看，SAGA和PAGA在全基因组水平上协同工作，分别负责高乙酰化和中等乙酰化水平基因的组蛋白乙酰化和转录激活。一个核心论点是二者的拮抗关系：在共享靶基因上，PAGA和SAGA的转录激活功能相互抑制；在发育上，paga特异突变体能部分挽救saga特异突变体ada2b的发育缺陷。这表明两种复合体的功能拮抗对植物正常发育至关重要。
文章还详述了HAG2-containing NUB4复合体和ELP3-containing Elongator复合体。NUB4复合体在细胞质中由催化亚基HAG2和组蛋白伴侣MSI2/3形成HAT模块，并通过组蛋白H3/H4与NASP相互作用完成组装。一项关键发现是，与酵母不同，由于拟南芥H2A的序列基序改变，HAG2仅乙酰化H4K5和H4K12，而不乙酰化H2AK5。该复合体入核后，能促进转录起始位点附近的组蛋白乙酰化和染色质可及性，同时抑制基因内部和转录终止位点周围的染色质开放，并且其HAT模块与NASP对植物发育具有协同作用。对于Elongator复合体，文章综述了其高度保守的六亚基结构及ELP3亚基作为HAT的功能，并强调了其在转录延伸和tRNA摆动位置尿苷修饰中的双重保守功能，后者直接影响蛋白质翻译。
对MYST家族相关HAT复合体的深入探讨 在MYST家族部分，文章聚焦于NuA4和PEAT两种核心复合体。拟南芥NuA4复合体由催化亚基HAM1/HAM2和EAF6、EPL1a/1b、ING2等部件组成HAT模块，并包含由MRG1/2和EAF7组成的TINTIN模块。关键发现是植物TINTIN模块与酵母不同，缺少EAF5同源物，且NuA4与SWR1复合体共享TRA1a/b、SWC4、YAF9等多个亚基，这从分子架构上提示组蛋白乙酰化与H2A.Z沉积两个过程在植物中存在功能偶联。实验证据支持，NuA4介导的H4和H2A.Z乙酰化能够促进H2A.Z在核小体上的沉积，进而调控叶绿体发育和开花时间等过程。ING2识别H3K4me3、YAF9结合H3K9ac/H3K27ac及MRG蛋白作为H3K36me3阅读器的发现，共同解释了NuA4复合体被招募到特定基因组位点的多层调控模式。
对于植物特有的PEAT（PWWP-EPCR-ARID-TRB）复合体，文章阐述了其整合组蛋白乙酰化和去泛素化的双功能特点。该复合体包含三个功能模块：由HAM1/HAM2和EPCR1/2组成的HAT模块，催化H4K5乙酰化；由UBP5和PWWP1/2/3组成的去泛素化（DUB）模块，负责去除H2AK121泛素化；由TRB1/2和ARID2/3/4组成的DNA结合（DB）模块。关键证据显示，PWWP蛋白能直接与UBP5互作并增强其去泛素化酶活性，而TRB蛋白则负责招募复合体至特定基因位点。PEAT的各突变体表现出致死或严重的多效性发育缺陷，凸显了该复合体在植物发育中的核心地位。文章还进一步揭示了一个复杂的调控网络：PEAT组分PWWP和UBP5与多梳抑制复合体2（PRC2）组分互作，并对抗PRC2介导的H3K27me3沉积；而TRB蛋白不仅招募PRC2，也招募组蛋白去甲基化酶JMJ14以去除H3K4me3。因此，PEAT介导的激活型修饰与PRC2/JMJ14介导的抑制型修饰之间的动态平衡，精密地调控着全基因组转录。
对CBP/p300相关复合体和IDM复合体的阐述 文章涵盖了CBP/p300型HAT。拟南芥HAC1和HAC5能够整合入中介体（Mediator）复合体，通过与MED8和MED25互作，将组蛋白乙酰化与转录机器直接联系起来。此外，HAC1能被转录因子CONSTANS（CO）招募至开花促进基因FT和SOC1的位点，通过乙酰化组蛋白激活其表达，从而促进开花。这部分内容强调了HAT作为转录共激活因子的功能多样性。
另一独特的HAT是IDM（Increased DNA Methylation 1）复合体。该系统由DNA结合蛋白MBD7和HDP2、连接蛋白HDP1、IDM2和IDM3以及具有HAT活性的IDM1构成。其功能机制模型为：MBD7识别并结合高度甲基化的CpG位点，IDM1则通过自身结构域整合甲基化DNA和非甲基化H3K4的信号，精确地在这些沉默位点乙酰化H3K18和H3K23。该乙酰化修饰对于SWR1复合体沉积H2A.Z至关重要，而H2A.Z最终招募DNA去甲基化酶ROS1，启动活性DNA去甲基化过程。这一通路巧妙地将组蛋白乙酰化标记与DNA去甲基化这一更稳定的表观遗传状态改变联系起来。
非组蛋白底物与未来研究展望 最后，文章强调了HAT的非组蛋白乙酰化功能及其生物学意义，例如GCN5乙酰化ADA2以调节自身稳定性，以及乙酰化转录共抑制因子TPL以调控茉莉酸信号通路。这极大地拓展了对HAT功能的认知范畴。在展望部分，文章明确指出未来的研究方向应集中在：解析HAT复合体组装和催化底物的结构基础；描绘HAT复合体组成在不同组织、细胞类型和环境胁迫下的时空动态调控；阐明HAT被招募到特定基因组位点的瞬时分子机制及其酶活性的翻译后修饰调控。
论文的价值与意义 本篇综述的价值在于，它不仅系统性地比较了植物与酵母、后生动物HAT复合体在进化上的保守架构，更着重突出了植物在长期进化中演化出的独特分子策略。通过对一系列植物特有亚基（如SCS1/2a/2b、SPC、EPCR1/2、PWWP1/2/3等）和全新复合体（如PAGA、PEAT）的阐述，文章深刻地揭示了植物如何重塑和扩展HAT复合体的功能模块，以满足其固着生活方式和复杂发育可塑性的需求。它为从事植物表观遗传学、染色质生物学及基因转录调控的研究者提供了一个清晰、前沿且富有洞察力的知识框架，对指导未来利用表观遗传途径进行作物改良具有深远的理论和潜在的应用价值。