组蛋白乙酰化/去乙酰化及其在恶性血液病中的研究进展

组蛋白乙酰化/去乙酰化是调控基因表达的重要方式之一.目前认为组蛋白乙酰化可促进基因表达,而组蛋白去乙酰化可抑制基因表达.组蛋白去乙酰化酶抑制剂通过竞争性抑制组蛋白去乙酰化酶,使组蛋白乙酰化过程增强,促进基因的表达.白血病中许多染色体易位均涉及组蛋白去乙酰化酶或因组蛋白去乙酰化酶的活性异常,引起抑癌基因表达抑制或癌基因激活和过度表达,导致白血病的发生.在淋巴瘤的发病中,许多类型的淋巴瘤有明确的基因突变,可以产生一些新的基因,如bcl-6基因,导致淋巴瘤的发生.组蛋白去乙酰化酶抑制剂(histone deacetylase inhibitors,HDAIS)是一类抗恶性血液病的化疗新药.体内和体外实验均显示HDAIS可抑制白血病细胞、淋巴瘤细胞增殖,使细胞周期受阻,诱导肿瘤细胞的分化和/或凋亡.组蛋白去乙酰化酶抑制剂在抗恶性血液病中发挥重要的作用.     

组蛋白乙酰化／脱乙酰化与细胞周期的关系

组蛋白乙酰化和脱乙酰化与细胞周期有密切的关系。本介绍了组蛋白乙酰化／脱乙酰化的变化与细胞周期进程的关系，ＨＡＴ／ＨＤＡＣ对ＣＤＫＩ表达的影响以及ＨＡＴ／ＨＤＡＣ与癌基因及抑癌基因产物的相互作用。     

组蛋白乙酰化/脱乙酰化与细胞周期的关系

组蛋白乙酰化和脱乙酰化与细胞周期有密切的关系。本文介绍了组蛋白乙酰化 /脱乙酰化的变化与细胞周期进程的关系 ,HAT/ HDAC对 CDKI表达的影响以及 HAT/ HDAC与癌基因及抑癌基因产物的相互作用     

组蛋白乙酰化／去乙酰化及其在恶性血液病中的研究进展

组蛋白乙酰化／去乙酰化是调控基因表达的重要方式之一．目前认为组蛋白乙酰化可促进基因表达，而组蛋白去乙酰化可抑制基因表达．组蛋白去乙酰化酶抑制剂通过竞争性抑制组蛋白去乙酰化酶，使组蛋白乙酰化过程增强，促进基因的表达．白血病中许多染色体易位均涉及组蛋白去乙酰化酶或因组蛋白去乙酰化酶的活性异常，引起抑癌基因表达抑制或癌基因激活和过度表达，导致白血病的发生．在淋巴瘤的发病中，许多类型的淋巴瘤有明确的基因突变，可以产生一些新的基因，如bcl—6基因，导致淋巴瘤的发生．组蛋白去乙酰化酶抑制剂(histone deacety-lase inhibitors,HDAIS)是一类抗恶性血液病的化疗新药．体内和体外实验均显示HDAIS可抑制白血病细胞、淋巴瘤细胞增殖，使细胞周期受阻，诱导肿瘤细胞的分化和／或凋亡．组蛋白去乙酰化酶抑制剂在抗恶性血液病中发挥重要的作用．     

Ⅱ类组蛋白去乙酰化酶与临床

Ⅱ类组蛋白去乙酰化酶(HDACs)及其相互作用分子在与临床相关的生物学过程中发挥着重要作用.近年来发现,Ⅱ类组蛋白去乙酰化酶与临床心血管疾病、呼吸系统疾病和骨软骨疾病的发生、肿瘤进展以及药学研究等密切相关.本文就Ⅱ类HDACs与临床的关系进行了综述.     

组蛋白乙酰化/去乙酰化与染色质结构及基因转录调控的关系

在真核生物中,组蛋白是染色质基本结构——核小体中的重要组成部分,其N末端氨基酸残基可发生乙酰化等共价修饰。组蛋白的乙酰化是一可逆的动态过程,而其稳定状态的维持则是多种组蛋白乙酰基转移酶(HATs)和去乙酰基酶(HDACs)共同作用的结果。这种可逆的乙酰化修饰作用可使染色质结构发生动态的改变,并对基因的转录产生相应的影响。     

组蛋白去乙酰化酶抑制剂与细胞周期和凋亡关系的研究进展

表观遗传学是目前遗传学研究的热点。组蛋白乙酰化修饰是一种重要的表观遗传学调控方式,参与调控染色质构象变化和转录表达过程,组蛋白乙酰化状态紊乱与肿瘤的发生发展关系密切。研究发现,组蛋白去乙酰化酶抑制剂(histone deacetylase in-hibitor,HDACi)可以纠正肿瘤细胞异常的乙酰化状态,诱导肿瘤细胞发生细胞周期停滞和凋亡,逆转肿瘤细胞恶性表型。1组蛋白乙酰化酶(histone acetyltransferase,HAT)和组蛋白去乙酰化酶(histone deacetylase,HDAC)真核生物染色体的基本单位是核小体,核小体的核心是由4种组蛋白(H2A、H2B、H3和H4)各2…     

组蛋白乙酰化对细胞分化的调控及其机制

近来大量实验提示体内组蛋白乙酰化状态的改变会影响到细胞的分化.目前研究主要集中在组蛋白乙酰化状态对肿瘤细胞分化、干细胞分化和胚胎发育等的影响.但其相关作用机制仍不十分清楚.本文就组蛋白乙酰化过程对细胞分化的调控以及其调控的机制进行讨论.     

组蛋白去乙酰化酶9在骨髓间充质干细胞衰老过程中的表达

背景:骨髓间充质干细胞在体外培养传代过程中存在细胞老化现象,但其机制尚不明确.组蛋白去乙酰化酶可以使组蛋白脱乙酰化而使染色质处于浓缩状态,进一步关闭基因.目的:探讨骨髓间充质干细胞衰老过程中组蛋白去乙酰化酶9的表达模式.方法:通过生物信息学挖掘技术分析组蛋白去乙酰化酶在骨髓间充质干细胞中的表达;通过体外传代培养骨髓间充...     

表观遗传学药物FK228的药理作用及机制

新型组蛋白去乙酰化酶抑制剂FK228单独用药或与其他药物及方法联合表现出良好的抗肿瘤效应。其作用机制主要是抑制肿瘤细胞内组蛋白去乙酰化酶(HDAC)活性，引起乙酰化组蛋白的积聚,从而发挥抑制肿瘤细胞增殖、诱导细胞周期阻滞、促进细胞凋亡或分化,同时还可阻碍血管生成、抑制转移、逆转耐药性、调节免疫力等作用。FK228还具有治疗炎症、免疫性疾病、视网膜新生血管疾病及神经系统等多种疾病的药理学作用。     

组蛋白甲基化与lncRNAs的表达调控

LncRNAs是长度超过200 nt非编码蛋白质的RNA分子,并参与细胞内多种调控过程.LncRNA在发育和基因表达中发挥着复杂精确的调控功能,补充解释了基因组复杂性的生物意义,同时也使人们重新认识了生命过程中基因表达调控网络的复杂性.LncRNA参与了X染色体沉默、基因组印记、染色质修饰、转录激活、转录干扰以及核内运输等多种重要的调控过程.组蛋白修饰是基因表达调控的重要形式,尤其是组蛋白甲基化的调控作用.研究发现组蛋白甲基化对基因异常表达的调控参与多种肿瘤的发生.组蛋白去甲基化酶的发现又提出了一种新的理念,即组蛋白甲基化对lncRNA表达调控作用,这将是基因表达调控研究的新领域.     

组蛋白化学修饰改变对c-Myb结合的影响及其在职业性苯中毒患者造血损伤中的作用

 目的:研究职业性苯中毒造血损伤患者中与拓扑异构酶Ⅱα启动子调控因子c-Myb结合的组蛋白化学修饰改变, 证实组蛋白乙酰化修饰水平改变在职业性苯中毒造血损伤中发挥一定的作用。方法:25例职业性苯中毒再生障碍性贫血患者为病例组,25例正常人为对照组,提取骨髓单个核细胞,用染色质免疫沉淀(ChIP)探讨与c-Myb结合的组蛋白乙酰化和甲基化水平的改变,RT-PCR法检测c-Myb的mRNA表达水平,组蛋白去乙酰化酶(HDAC)试剂盒检测HDAC活性的变化。结果:与正常对照组相比,职业性苯中毒再生障碍性贫血患者c-Myb与乙酰化组蛋白H4、H3结合的水平下降(P<0.01), 而与甲基化组蛋白H3K4和H3K9结合的水平无明显改变,差异无统计学显著性。与正常对照组相比,职业性苯中毒再生障碍性贫血患者c-Myb的mRNA表达水平降低,HDAC活性明显升高,差异均有统计学显著性(P<0.05)。结论:拓扑异构酶Ⅱα启动子调控因子c-Myb可能通过组蛋白乙酰化修饰的改变在职业性苯中毒造血损伤中发挥作用。     

Improved Therapeutic Effect against Leukemia by a Combination of the Histone Methyltransferase Inhibitor Chaetocin and the Histone Deacetylase Inhibitor Trichostatin A

SUV39H1 is a histone 3 lysine 9 (H3K9)-specific methyltransferase that is important for heterochromatin formation and the regulation of gene expression. Chaetocin specifically inhibits SUV39H1, resulted in H3K9 methylation reduction as well as reactivation of silenced genes in cancer cells. Histone deacetylase (HDAC) inhibitors inhibit deacetylases and accumulate high levels of acetylation lead to cell cycle arrest and apoptosis. In this study, we demonstrated that treatment with chaetocin enhanced apoptosis in human leukemia HL60, KG1, Kasumi, K562, and THP1 cells. In addition, chaetocin induced the expression of cyclin-dependent kinase inhibitor 2B (p15), E-cadherin (CDH1) and frizzled family receptor 9 (FZD9) through depletion of SUV39H1 and reduced H3K9 methylation in their promoters. Co-treatment with chaetocin and HDAC inhibitor trichostatin A (TSA) dramatically increased apoptosis and produced greater activation of genes. Furthermore, this combined treatment significantly increased loss of SUV39H1 and reduced histone H3K9 trimethylation responses accompanied by increased acetylation. Importantly, co-treatment with chaetocin and TSA produced potent antileukemic effects in leukemia cells derived from patients. These in vitro findings suggest that combination therapy with SUV39H1 and HDAC inhibitors may be of potential value in the treatment of leukemia.     

丁酸钠对卵巢癌细胞株SKOV-3表达H3K9Ac、H3K14Ac、H4K20TriMe蛋白的影响

目的观察不同浓度丁酸钠处理SKOV-3细胞后对H3K9Ac、H3K14Ac、H4K20TriMe蛋白表达的影响。方法在上皮性卵巢癌细胞株SKOV-3培养过程中给予不同浓度的丁酸钠处理，观察细胞生长情况，用western blot方法测定处理前后SKOV-3细胞中H3K9Ac、H3K14Ac、H4K20TriMe蛋白表达情况。结果①当丁酸钠浓度为4～16mmol／L时，对SKOV-3细胞体外生长均有明显的抑制作用。②丁酸钠可影响SKOV-3细胞的形态。③丁酸钠处理48h后H3K9Ac的表达明显增高，而H3K14Ac、H4K20TriMe蛋白表达无明显变化。结论①组蛋白去乙酰化酶抑制剂具有抗肿瘤作用。②去乙酰化酶抑制剂可通过逆转特异位点的组蛋白乙酰化而发挥抗肿瘤的作用，这可能与其上调一系列关键基因的表达有关。     

应用丙戊酸钠调节组蛋白乙酰化对肿瘤细胞周期相关蛋白的调控作用

目的 探讨应用组蛋白脱乙酰酶抑制剂丙戊酸钠(VPA)调节染色体组蛋白低乙酰化修饰水平对肿瘤细胞增殖周期相关蛋白Cyclin A、Cyclin DI、Cyclin E和P21waf/cipl的调控作用. 方法 应用0.75～4.00 mmol/ VPA干预肝癌细胞HepG2、胃癌细胞BGC-823、乳腺癌细胞MCF-7 48 h后,PI标记流式细胞术检测细胞周期;间接免疫荧光法分析Cyclin A、Cyclin D1、Cyclin E、P21waf/cip1蛋白表达;RT-PCR检测分析Cyclin A、Cyclin D1、Cyclin E、P21waf/cip1 mRNA表达. 结果 HepG2、BGC-823、MCF-7这3种细胞系培养48 h后,流式细胞术分析可见0.75～4.00 mmol/L、VPA实验组随药物浓度的增加而出现逐渐递增的细胞增殖周期G1期阻滞趋势.HepG2、BGC-823细胞Cyclin A蛋白及mRNA表达被明显下调;MCF-7细胞Cyclin A蛋白及mRNA表达在两个浓度组均未见明显变化;Cyclin D1蛋白及mRNA表达在3个细胞系均被明显下调;P21waf/cip1蛋白及mRNA表达在3个细胞均被明显上调;Cyclin E蛋白及mRNA表达则未见明显变化. 结论 应用VPA干预组蛋白乙酰化修饰可对HepG2、BGC-823、MCF-7细胞Cyc-lin D1、P21waf/cip1表达起明显的调控作用;对Cychn A的调控作用则随肿瘤细胞来源及表型的不同而有所差异,而对Cyclin E则无明显的调控作用.在VPA诱导肿瘤细胞增殖周期G1期阻滞过程中,下调CyclinD1和上调P21waf/cip1蛋白及mRNA表达可能是其共同作用途径.     

Rapid histone deacetylation and transient HDAC association in the IL-2 promoter region of TSST-1-stimulated T cells

It remains unclear how superantigen induces unresponsiveness in stimulated T cells. We analyzed the chromatin status of the interleukin-2 (IL-2) promoter region in T cells stimulated with toxic shock syndrome toxin-1 (TSST-1) superantigen using T cell receptor-transgenic T cells responding to ovalbumin (OVA) and TSST-1. Compared to OVA stimulation, na?ve T cells cultured with TSST-1 showed lower IL-2 expression after transient enhancement. Coincidentally, the acetylated histone H3 (AcH3) level at the IL-2 promoter region was first enhanced, and then decreased, in TSST-1-stimulated T cells. At the reduction stage of AcH3, histone deacetylase-1 (HDAC1) was markedly associated with the IL-2 promoter region in a TSST-1-specific manner without HDAC1 over-expression. The enhancement of HDAC1 association and IL-2 suppression was prevented by pre-treatment with HDAC inhibitor, but not once the anergy status was established. These results suggest that recruitment of HDAC1 in the IL-2 promoter region at the early stimulation stage with TSST-1 plays a pivotal role in sAg-induced anergy.     

苯中毒病人TOPOⅡα启动子调控因子Sp1组蛋白化学修饰改变

目的:研究拓扑异构酶Ⅱα(TOPOⅡα)启动子调控因子SP1组蛋白化学修饰在苯中毒病人中的改变。方法:25例临床慢性苯中毒患者骨髓单个核细胞为病例组,25例正常人骨髓单个核细胞为对照组,染色质免疫沉淀技术探讨TOPOⅡα启动子调控因子Sp1组蛋白乙酰化和甲基化水平的变化,RT-PCR法测定Sp1 mRNA的表达水平。结果:与对照组相比,临床苯中毒病例TOPOⅡα启动子调控因子Sp1组蛋白H4和H3乙酰化水平下降(P0.01),组蛋白H3K9甲基化水平升高(P0.01),组蛋白H3K4甲基化水平无明显改变。与正常对照组相比,临床苯中毒病例TOPOⅡα启动子调控因子Sp1的mRNA表达水平降低(P0.05)。结论:慢性苯中毒TOPOⅡα启动子调控因子Sp1组蛋白H4、H3乙酰化及H3K9甲基化修饰水平的改变伴随着mRNA水平的变化。TOPOⅡα启动子调控因子Sp1可能通过组蛋白H4、H3乙酰化及H3K9甲基化修饰改变在苯中毒所致的造血毒性中发挥作用。     

Programmed remodeling of hyperacetylated histone H4 and H3 organization on the SV40 genome during lytic infection

The presence of nucleosomes containing hyperacetylated histone H4 and H3 on the early, late, and promoter regions of the SV40 genome in chromosomes isolated 30 min, 8 h, and 48 h post-infection was determined by chromatin immunoprecipitation (ChIP) analysis with PCR amplification of fragmented SV40 chromatin using two complementary strategies. In chromosomes isolated at 30 min post-infection hyperacetylated H4 was found intermittently in all the three regions with no preference for one region over the other. In contrast, hyperacetylated H3 was organized primarily within the promoter region and occasionally elsewhere. At 8 h post-infection, nucleosomes with both hyperacetylated H4 and H3 were found regularly associated with all three regions of the SV40 genome. Finally, in SV40, chromosomes isolated 48 h post-infection hyperacetylated H4 and H3 were found frequently associated with all regions of the chromosome although hyperacetylated H4 was preferentially associated with the late region. The changing patterns of organization of hyperacetylated histones in SV40 chromosomes during the course of a lytic infection presumably reflects the different biological functions of the SV40 chromatin at each of the time points.