糖酵解一条重要的代谢途径,几乎在所有的生物里都十分保守,在细胞生长分化以及肿瘤的发生中起重要作用。在肿瘤细胞中,糖酵解的速率显著升高,即使有氧的情况下,肿瘤细胞也会将葡萄糖代谢生成乳酸而不是氧化磷酸化,这种现象称为“Warburg effect”。有氧糖酵解能为肿瘤的快速生长提供能量,对肿瘤细胞的生长发育很重要。近来研究报道了一些糖酵解的非代谢功能,如可通过调控组蛋白修饰比如乙酰化和磷酸化,在细胞生长中起重要作用。然而,关于糖酵解对大多数组蛋白修饰的影响尚不清楚。由于酿酒酵母的糖酵解与肿瘤细胞的有氧糖酵解有很多相似的地方,酵母的研究对探索肿瘤发生机制以及后续对抗肿瘤药物的筛选有重要的指导意义。本研究以酿酒酵母为研究对象,系统地研究了糖酵解对组蛋白修饰的影响。发现添加不同浓度的葡萄糖可特异性地提高细胞中组蛋白H3K4甲基化(H3K4me3)和H3K14乙酰化(H3K14ac)的水平,而添加糖酵解抑制剂或者下调糖酵解酶的表达则会显著地降低这两种组蛋白修饰的水平。通过遗传学和分子生物学技术我们阐明了糖酵解调控H3K4me3的分子机制:葡萄糖通过诱导H3K14ac水平来抑制H3K4me3特异性去甲基化酶Jhd2的活性从而增加H3K4me3水平。此外,本研究发现糖酵解能够通过提高细胞中H3K4me3水平调控基因表达和端粒异染色质沉默。我们的研究揭示了糖酵解(代谢酶和代谢产物)的重要非代谢功能,为理解糖酵解在肿瘤细胞生长中的作用提供了重要的线索。