多梳基因家族 PcG (Polycomb Group genes) 是重要的表观遗传修饰基因，多梳抑制复合物 (PRC2) 作为 PcG 复合体的重要复合物，能够通过 H3K27me3，构建染色质的遏制状态，调控小鼠胚胎干细胞 ESC 的分化。PRC2 的核心元件为 Suz12，甲基转移酶元件为 Ezh2。而组蛋白分子伴侣 Spt6 可以加快转录延长的速度，所以称为转录延长因子。它们之间又有什么联系呢？10 月 19 日，Mol Cell 上发表的一篇来自 NIH 研究者的文章解答了这个问题。
1  Spt6 与 PRC2、H3K27me3 负相关
通过 H3K4me3、H3K4me1、H3K27ac 和 H3K27me3 的 ChIP-seq，以及与 Spt6 的数据进行比对，研究者发现 Spt6 占位于~55% 的活性增强子 (H3K4me1⁺/H3K27ac⁺)，以及占位于~60% 的静态增强子 (H3K4me1⁺/ H3K27me3⁺) 上：

左图：Spt6 占位于 95% 以上的活性启动子 (TSS; H3K4me3⁺/ H3K27ac⁺) 和 90% 的二价结构域 (TSS H3K4me3⁺/ H3K27me3⁺) 上；相反，Spt6 只占位于 5% 的静态启动子 (TSS H3K4me3⁺/ H3K27me3⁺) 上。右图：Spt6 占位于 55% 活性增强子与 60% 静态增强子上。
而且，Spt6 越富集的区域，H3K27me3 越少；Suz12 和 Ezh2 上也能观察得相似情况：

由此可见，Spt6 占位与 PRC2/H3K27me3 呈负相关关系。

2  Spt6 与超级增强子
研究者用 siRNA 敲降 Spt6，进行 RNA-seq，发现 ESC 的核心多能性转录因子 OSN、Essrb、Klf2 等减少，表明 Spt6 是维持它们的表达所必需的，维持着 ESC 细胞的多能性。除此以外，Spt6 会不会还调控其他元件呢？
研究者比对了 Spt6 和辅因子元件 Med1 的分布情况，发现 Spt6 与 H2K27ac 一样富集于 231 个超级增强子，而在普通增强子上的丰度很低：

Spt6 敲降后，H3K27ac 和 H3K27me3 修饰的丰度有何变化？

普通增强子整体上不受影响；而超级增强子的 H3K27ac 修饰丰度显著下降。超级增强子相关的启动子也有着比普通增强子更高的 H3K27ac 浓度。H3K27me3 的实验结果与此相似 (实验结果图可见原文)。

qPCR 实验表明，敲降 Spt6 后，Nanog、Tmem131 和 Tcf15 上的超级增强子 eRNA 转录减少。

H3K27ac 和 eRNA 都是增强子活性的指示物，所以以上实验结果表明 Spt6 能调控 ESC 超级增强子的活性。

3  Spt6 和 Ezh2 竞争与 Suz12 结合
已知 Spt6 和 H3K27me3 呈负相关，研究者认为这可能存在一些生化基础条件才能实现，于是进行了免疫共沉淀实验：

对 Spt6 和 Eed、Ezh2 等多个 PRC2 元件进行免疫共沉淀实验，发现 Spt6 与 Suz12 存在相互作用。

IP 实验结果，观察条带可见 Spt6 越多，α-Suz12-Ezh2 越少。

结果表明，Spt6 和 Ezh2 竞争与 Suz12 结合。

这项研究发现，Spt6 除了是组蛋白分子伴侣和转录延长因子，还可以抵抗 PRC2 和 H3K27me3 的形成和募集，分隔基因的转录区域和遏制区域。研究者还探究了 Spt6 能维持多能性因子的机制：富集于超级增强子，调节 H3K27 的乙酰化、甲基化和超级增强子 RNA 转录。Spt6 还和 Ezh2 竞争着与 Suz12 相互作用，这样一方面能抑制 H3K27me3 在 ESC 超级增强子和相关启动子的积累 Suz12 是 PRC2 的核心元件，阻遏 H3K27me3 在 ESC 的超级增强子和相关启动子积累；另一方面还能减少 PRC2 染色质的聚集。至此，文章的机制研究可谓十分深入。
研究中运用到的技术，主要是 ChIP-seq，以及传统的分子研究实验如 siRNA、qPCR、pull down 和 IP 等。表观遗传与超级增强子相关的文章，普遍的影响因子都比较高：此领域的研究意义重大，与疾病机理关系深远，但未阐明的问题还有很多，这些都是表观遗传与超级增强子研究受到广泛重视的因素。

原文：Wang et al., The Elongation Factor Spt6 Maintains ESC Pluripotency by Controlling Super-Enhancers and Counter- acting Polycomb Proteins, Molecular Cell (2017).