染色质重塑复合物SWI/SNF在真核生物中高度保守，是调控染色质可及性的重要因子。它通过ATP依赖的方式改变DNA与组蛋白的相互作用，参与基因表达、DNA修复、细胞分化等多种过程。植物中的SWI/SNF复合物包含多个亚基，其中BCL-DOMAIN HOMOLOG（BDH）蛋白是植物SWI/SNF复合物的关键亚基，与动物中的BCL7亚基具有序列同源性。然而，BDH在植物SWI/SNF复合物中的具体功能尚不清楚。

2025年1月21日，发表在PNAS上题为Plant BCL-DOMAIN HOMOLOG proteins play a conserved role in SWI/SNF complex stability 的文章研究了植物BDH蛋白的功能，揭示其在SWI/SNF复合物稳定性中的保守作用。通过分析BDH突变体，发现其缺失导致植物发育缺陷，如下胚轴细胞伸长过度。进一步研究发现，BDH蛋白的β-发夹结构域在复合物的催化模块中起关键作用，通过与ACTIN/ARP异二聚体的相互作用，稳定SWI/SNF复合物的催化模块。此外，尽管BDH与酵母中的Rtt102蛋白在序列上无同源性，但结构预测显示它们在功能上具有相似性，且Rtt102能够部分恢复BDH突变体的表型。研究结果表明，BDH在植物SWI/SNF复合物中通过稳定ARP异二聚体发挥功能，并揭示了β-发夹结构域在真核生物SWI/SNF复合物中的保守性。

1）BDH影响植物发育和下胚轴伸长。BDH缺失导致植物发育缺陷，包括叶片卷曲、早花、花瓣增多和短角果。bdh突变体在不同光照条件下均表现出更长的下胚轴，且这种伸长是由于细胞长度增加而非细胞数量变化。RNA-seq分析显示，bdh突变体中XTH基因表达上调，可能解释了下胚轴伸长的表型。

图1 BDH影响植物发育和下胚轴伸长

2）BDH保守结构域的功能分析。BDH蛋白包含多个保守结构域，其中BCL结构域和N结构域对BDH功能至关重要。BCL结构域的缺失导致BDH无法与SWI/SNF复合物互作，而N结构域的缺失则部分影响其互作能力。BDH的Alpha结构域在功能上不显著。这些结果表明，BCL结构域是BDH与复合物互作的关键区域。

图2 BDH保守结构域的功能分析

3）β-发夹结构是SWI/SNF复合物中ACTIN/ARP互作的进化保守模块。植物BDH、动物BCL7和酵母Rtt102蛋白的β-发夹结构在SWI/SNF复合物中具有相似的ACTIN/ARP互作模式。BDH1通过其β-发夹结构与ARP7特异性互作，且该互作依赖于保守的色氨酸残基。Rtt102也能与植物ARP7互作，并部分恢复bdh突变体表型，表明其功能保守性。

图3 β-发夹结构是SWI/SNF复合物中ACTIN/ARP互作的进化保守模块

4）酵母Rtt102是植物BDH蛋白的远缘功能同源物。Rtt102在植物中能够部分替代BDH的功能，尤其是在下胚轴伸长和角果长度方面。Rtt102与ARP7的互作较BDH1弱，这可能是其功能互补能力有限的原因。这些结果支持了Rtt102与BDH在功能上的进化保守性。

图4 酵母Rtt102是植物BDH蛋白的远缘功能同源物

5）BDH促进ARP异二聚体稳定性。BDH1的存在增强了ARP4与ARP7之间的互作，表明BDH可能通过稳定ARP异二聚体来影响SWI/SNF复合物的稳定性。在bdh突变体中，ARP4在复合物中的丰度显著降低，而MAS特异性亚基的丰度略有增加，这可能反映了BDH缺失导致的MAS复合物功能受损。

图5 BDH促进ARP异二聚体稳定性