赖氨酸特异性去甲基化酶1调节细胞凋亡的研究进展

<正>赖氨酸特异性去甲基化酶1(lysine-specific demethylasel,LSDl)是最早发现的组蛋白去甲基化酶,它对特异性甲基化组蛋白进行去甲基化修饰,逆转组蛋白氨酸甲基化修饰。它的发现使人们认识到,组蛋白甲基化修饰也和其他修饰过程一样,是动态、可逆的;随之发现,单胺氧化酶抑制剂是LSDl有效的化学合成抑制剂。进一步研究表明,LSDl的去甲基化修饰作用不仅局限于组蛋白的特异性赖氨酸,它对某些非组蛋白赖氨酸具有同样的特异性去甲基化修饰作     

赖氨酸特异性去甲基化酶1参与的信号通路在肿瘤领域的研究进展

赖氨酸特异性去甲基化酶1(LSD1)通过特异性催化组蛋白H3第4位赖氨酸和第9位赖氨酸的脱一甲基、二甲基反应并与组蛋白去乙酰化酶相互作用,起到转录阻遏物的作用。近年来,研究证实LSD1可通过对多条信号通路中相关靶基因的调控,从而影响肿瘤的发生、发展及侵袭转移。本文就LSD1所参与的信号通路在肿瘤领域的研究进展作一综述。     

下调KDM1A基因对结直肠癌细胞增殖、侵袭及AKT信号通路的影响

目的探讨赖氨酸特异性组蛋白去甲基化酶1(KDM1A)对结直肠癌细胞增殖侵袭及AKT信号通路的影响。方法采用LipofectamineTM2000转染试剂将si-KDM1A转染至结直肠癌HCT15细胞中,MTT法检测细胞增殖能力,流式细胞仪检测细胞的周期变化,Transwell小室实验检测细胞的侵袭能力,RT-PCR检测细胞中KDM1A mRNA的表达,Western blotting检测KDM1A蛋白和AKT信号通路相关蛋白p21、Cyclin D1、MMP-2和p-AKT的表达。结果转染si-KDM1A后,HCT15细胞中KDM1A mRNA、KDM1A、Cyclin D1、MMP-2和p-AKT蛋白表达均显著降低,而p21蛋白表达显著升高;细胞的增殖能力和侵袭能力明显减弱;细胞在G1期所占比例明显增加,而在S期和G2期明显减少。结论下调KDM1A基因可抑制结直肠癌HCT15细胞的增殖、侵袭能力,其分子机制可能与抑制AKT信号通路的活化有关。     

组蛋白去乙酰化酶及去甲基化酶抑制剂在胃肠道肿瘤的研究进展

组蛋白甲基化及乙酰化修饰的平衡失调与多种肿瘤的发生、发展、侵袭、转移密切相关,多种胃肠道肿瘤中发现组蛋白去乙酰化酶(HDAC)及组蛋白赖氨酸特异性去甲基酶1(LSD1)异常增高.相应的,一些组蛋白去乙酰化酶抑制剂(HDACi)和LSD1抑制剂已在胃肠道肿瘤的研究中取得进展,如异羟肟酸类HDACi在胃肠道抗肿瘤研究中取得...     

组蛋白甲基化在肿瘤低氧反应中的作用

多数实体肿瘤内存在低氧甚至无氧区,细胞对低氧的反应主要受低氧诱导因子（HIF）调节。表观遗传在低氧反应中发挥核心作用．而组蛋白甲基化是表观遗传修饰的方式之一,组蛋白去甲基化酶的发现证实组蛋白甲基化修饰是一个可逆过程。JMJD家族是一类重要的组蛋白去甲基化酶,低氧通过上调部分JMJD蛋白,调节特定靶基因的表达．从而促进肿瘤的发生、发展,这为肿瘤治疗提供了潜在的新靶点。     

蛋白质精氨酸甲基化转移酶的研究进展

在哺乳动物中，目前发现的组蛋白精氨酸甲基化位点包括H3-Arg2、H3-Arg8、H3-Arg17、H3-Arg26和H4-Arg3。精氨酸甲基化由组蛋白精氨酸甲基化转移酶（PRMTs）催化完成；与赖氨酸甲基化类似，精氨酸甲基化也可激活或抑制染色质的相关功能。精氨酸甲基化存在单甲基化、对称双甲基化和非对称双甲基化三种状态。现结合文献对PRMTs的研究进展综述如下。     

启动子区甲基化和组蛋白乙酰化对人食管鳞癌细胞SFRP1基因表达的影响

目的探讨食管鳞癌(ESCC)细胞株中分泌型卷曲相关蛋白(SFRP)1基因表达与启动子区甲基化和乙酰化的关系。方法采用RT-PCR方法检测SFRP1 mRNA表达,并用甲基化特异性PCR(MSP)方法检测SFRP1基因启动子区甲基化状态,检测5-氮杂脱氧胞苷(DAC)及曲古抑菌素(TSA)对SFRP1基因核酸表达情况的影响。染色质免疫共沉淀方法检测SFRP1基因启动子区域组蛋白乙酰化状态。结果 ESCC细胞株的甲基化率高于正常细胞株。应用DAC及TSA联合处理ESCC细胞株可恢复SFRP1mRNA表达。ESCC细胞株中SFRP1基因启动子区域存在乙酰化组蛋白H3、H4。结论 ESCC细胞株中存在SFRP1基因高甲基化及组蛋白乙酰化。启动子区甲基化和组蛋白乙酰化可能是SFRP1基因表达沉默的主要原因。     

组蛋白去甲基化酶KDM5C在炎症性肠病中的作用研究Ⅱ

目的 探讨组蛋白去甲基化酶KDM5C在炎症性肠病(IBD)发展过程中的作用及机制.方法 利用生物信息学技术分析KDM5C在IBD患者和正常人肠黏膜中的差异表达情况.收集2019年11 月至2020年9 月期间在武汉大学中南医院接受手术治疗的8例溃疡性结肠炎(UC)患者、10 例克罗恩病(CD)患者的结肠黏膜组织标本,另...     

异硫氰酸苯己酯对SMMC-7721细胞甲基化和乙酰化组蛋白表达及细胞生长和凋亡的影响

目的 研究异硫氰酸苯己酯(PHI)在体外对原发性肝癌细胞株SMMC-7721细胞的作用,观察PHI对SMMC-7721细胞甲基化和乙酰化组蛋白表达及细胞生长和凋亡的影响.方法 采用锥虫蓝拒染直接计数法观察PHI对SMMC-7721细胞增殖的影响;原位末端标记法观察PHI对SMMC-7721细胞凋亡的作用;用Western blot方法观察PHI作用后SMMC-7721细胞组蛋白H3K4,H3K9甲基化及组蛋白H3、H4乙酰化状态的改变.计量资料实验数据以均数±标准差(-x±s)表示,进行单因素方差分析.结果 PHI处理后的细胞增殖受抑制;0、10、20、40 μmol/L PHI处理7 h后,细胞凋亡率分别为4.50%±2.33%、6.85%±2.43%、17.50%±4.15%、54.50%±3.41%,差异有统计学意义(F=34.22,P<0.05);PHI显著提高组蛋白乙酰化H3,H4及甲基化H3K4水平,抑制组蛋白甲基化H3K9表达.结论 PHI可能是一种组蛋白去乙酰化酶抑制剂,同时能调控组蛋白甲基化,影响其表观遗传学特性,可能作为新的抗癌药物.     

组蛋白去甲基化酶KDM5C在炎症性肠病中的作用研究

目的探讨组蛋白去甲基化酶KDM5C在炎症性肠病(IBD)发展过程中的作用及机制。方法利用生物信息学技术分析KDM5C在IBD患者和正常人肠黏膜中的差异表达情况。收集2019年11月至2020年9月期间在武汉大学中南医院接受手术治疗的8例溃疡性结肠炎(UC)患者、10例克罗恩病(CD)患者的结肠黏膜组织标本,另选择7例结肠息肉患者的结肠黏膜组织标本作为正常对照。采用实时荧光定量PCR(real-time qPCR)法检测各组结肠黏膜组织中KDM5C mRNA的相对表达量。采用2.5%葡聚糖硫酸钠(DSS)诱导慢性小鼠结肠炎模型,将SPF级C57BL/6野生型(WT)小鼠随机分为对照组1(WT小鼠)和实验组1(WT小鼠+2.5%DSS)。采用3%DSS诱导急性小鼠结肠炎模型,将SPF级C57BL/6 WT小鼠和KDM5C基因敲除(KDM5C~(-/-))小鼠分为对照组2、实验组2(WT小鼠+3%DSS)及实验组3(KDM5C~(-/-)小鼠+3%DSS)。每天记录各组小鼠的体质量变化、活动情况和粪便性状,并评估疾病活动指数(DAI)。造模后处死小鼠并测量结肠长度,H-E染色观察各组结肠组织的病理变化、real-time qPCR法检测各组结肠组织中TNF-α、干扰素-γ(IFN-γ)、IL-6、IL-1β的mRNA相对表达量。结果与对照组1相比,实验组1结肠组织中KDM5C mRNA相对表达量明显下降(P0.05)。与对照组2相比,实验组2结肠组织中TNF-α、IFN-γ、IL-6、IL-1β的mRNA相对表达量明显升高(P0.05),实验组3结肠组织中上述炎性因子的mRNA相对表达量进一步升高。H-E染色显示,与实验组2相比,实验组3的结肠黏膜损伤更严重。结论 KDM5C基因敲除可促进炎性因子表达并加重DSS诱导的急性小鼠结肠炎,提示KDM5C发挥了抗炎作用,表观遗传可能通过调控炎性因子的表达而参与结肠炎的发生、发展。     

胃癌错配修复基因hMLH1突变和启动子甲基化与基因不稳的关系

目的　探讨胃癌hMLH1突变和甲基化异常与微卫星不稳 (MSI)的关系。方法　采用二维DNA电泳和DNA测序技术检测hMLH1突变 ;采用甲基化特异性PCR检测hMLH1启动子区的甲基化状态 ;采用PCR为基础的方法检测微卫星DNA不稳。结果　 6 8例胃癌中检出hMLH1基因突变 3例 ,突变率为 4 .4 %。hMLH1突变与肿瘤大小、分化程度、组织学类型、浸润深度和临床病理分期无显著相关。正常胃黏膜未见hMLH1高甲基化。 6 8例胃癌中检出hMLH1高甲基化 11例 ,占 16 .2 % ,均为去甲基化和高甲基化并存。将MSI分为高频率MSI(MSI H ,≥ 2个位点 ) 8例、低频率MSI(MSI L ,仅为 1个位点 ) 9例和MSI阴性 (MSS) 5 1例三组 ,结果 3例hMLH1基因突变均发生于MSI H组 ,而MSI L和MSS组未见有突变者。MSI H组hMLH1高甲基化的检出率显著高于MSI L和MSS组 (P <0 .0 1～ 0 .0 0 1)。结论　hMLH1突变和高甲基化可能参与了MSI病理途径。     

m6A去甲基化酶FTO在脂质代谢中的研究进展

［摘要］　肥胖相关蛋白（FTO）被认为是第一个可调节体重指数和肥胖的N6-甲基腺嘌呤（m6A）去甲基化酶。FTO通过参与m6A去甲基化来调控脂质代谢相关基因mRNA的加工、翻译和成熟过程。在脂肪组织中，FTO通过参与m6A去甲基化过程促进脂肪生成并抑制脂肪分解。在肝脏中，FTO过表达导致脂质过度积累以及非酒精性脂肪肝病。在其他组织中，FTO表达异常影响脂质摄取和代谢障碍，从而导致相关代谢疾病的发生。该文对m6A去甲基化酶FTO在脂质代谢中的研究进展作一综述。     

赖氨酸特异性的去甲基化酶3A对内皮祖细胞功能的影响

目的探讨赖氨酸特异性的去甲基化酶3A(KDM3A)对内皮祖细胞(EPCs)增殖、迁移、管形成能力及分泌促血管生成细胞因子功能的影响。方法从同基因型成年雄性SD大鼠的后肢长骨中分离出骨髓单核细胞,EGM-2培养基诱导形成EPCs,将EPCs按完全随机设计的方法分为3组:空白组、Ad-GFP转染对照组和Ad-KDM3A转染处理组。分别用CCK-8、Transwell检测EPCs的增殖和迁移能力,基质胶检测EPCs的管形成能力。免疫印记法检测KDM3A蛋白的表达及EPCs分泌血管内皮生长因子(VEGF)和基质细胞衍生因子1(SDF-1)蛋白表达量,同时检测调控分泌机制相关的丝/苏氨酸蛋白激酶(Akt)、p-Akt蛋白的表达。结果与Ad-GFP转染对照组比较,Ad-KDM3A转染处理组下调KDM3A的表达可显著增强EPCs的增殖能力(1.393±0.058比1.031±0.059)、迁移能力(1.89±0.12比1.21±0.11)和管形成功能(1.552±0.109比1.027±0.038),同时EPCs合成和分泌的促血管生成细胞因子VEGF(0.738±0.029比0.153±0.003)和SDF-1(0.333±0.013比0.163±0.005)增多。与Ad-GFP转染对照组比较,Ad-KDM3A转染处理组下调KDM3A可使Akt蛋白表达增加(0.553±0.005比0.169±0.001)。结论下调KDM3A蛋白的表达可增强EPCs的增殖、迁移、管形成能力及分泌促血管生成细胞因子的功能,这可能与增加Akt蛋白表达有关。     

组蛋白乙酰化酶SIRT3协同组蛋白甲基化酶SUV39H1和SETD1A表观调控HBV cccDNA的转录活性

<正>【据《Hepatology》2018年10月报道】题:组蛋白去乙酰化酶SIRT3协同组蛋白甲基化酶SUV39H1和SETD1A表观调控HBV cccD NA的转录活性(作者Ren JH等)HBV cccD NA在肝细胞核内持续稳定的存在,被认为是HBV感染慢性化和抗HBV治疗停止后肝炎复发的最主要原因。因此,HBV cccD NA是当今HBV研究领域中的热点和难题。HBV cccD NA微染色体组成包括组蛋白和非组     

小干扰RNA组蛋白去乙酰化酶1对人胰腺癌细胞甲基化的作用研究

基因甲基化是抑癌基因失活的主要机制.胰腺癌中许多抑癌基因因CpG岛异常超甲基化而失活,如人类错配修复基因1(human mutL homolog 1,hMLH 1)、维甲酸受体β基因(retinoic acid receptor,RAR-β)等.组蛋白去乙酰化后的异染色质蛋白1(heterochromatin protein 1,HP1)可募集DNA甲基转移酶,从而使基因启动子CpG岛甲基化[1].甲基化CpG结合蛋白通过与组蛋白去乙酰化酶(histone deacetylase,HDAC)复合体相互作用而实现其抑制作用[2].甲基化抑制基因转录有赖于抑制性染色质环境.HDAC1过表达可导致组蛋白去乙酰化.本研究通过小干扰RNA(small interfering RNA,siRNA)技术研究HDAC1在胰腺癌中对DNA甲基化的影响.     

组蛋白甲基化调控淋巴瘤PRDM1基因表达的研究

目的:研究细胞分化相关基因PRDM1在淋巴瘤细胞中的表达差异是否受组蛋白甲基化的影响。方法:应用染色质免疫沉淀(CHIP)技术对B淋巴瘤细胞株Namalwa和SU-DHL-4,以及T淋巴瘤细胞株H9和人胚肾细胞系293T的组蛋白甲基化情况进行检测。结果:在表达PRDM1差异的细胞内存在H3K4m3和H3K9m3水平的差异,高水平的H3K4m3与PRDM1的高表达相关,高水平的H3K9m3与PRDM1的表达下调相关。结论:PRDM1基因表达与组蛋白甲基化相关,后者是PRDM1基因转录调控的可能机制之一。     

组蛋白甲基化修饰对DNA损伤的影响及其与肿瘤的关系

细胞内部因素或周围环境因素会导致DNA损伤,DNA损伤可触发两条途径来维持基因组的稳定性:(1)细胞周期阻滞,由DNA损伤修复蛋白介导DNA损伤修复；(2)严重的DNA损伤会由p53介导进入细胞凋亡途径.两者发生异常时,损伤的DNA累积而导致基因突变,最严重的后果是癌变.研究发现组蛋白甲基化修饰在DNA损伤反应过程中可能发挥重要的调节作用,而组蛋白去甲基化酶的相继发现,证明了这一修饰过程的可逆性.此文主要对DNA损伤与肿瘤的关系,以及组蛋白甲基化修饰在DNA损伤反应过程中的调节作用进行综述.     

淋巴瘤与组蛋白乙酰化和去乙酰化

组蛋白是真核生物核染色体的重要构成成分。组蛋白H2A、H2B、H3、H4各两个分子组成八聚体与其上缠绕7／4圈的146个碱基对构成核小体核心，再与组蛋白H1间隔构成核小体，串珠状的核小体反复盘绕折叠构成染色质。不仅如此，组蛋白还参与染色质重构，发挥转录调节功能。组蛋白富含赖、精氨基酸，呈碱性，可与DNA分子紧密结合，使染色质呈致密卷曲结构。组蛋白乙酰化酶(Histone acetylase，HAT)将乙酰辅酶A上的乙酰基转移到组蛋白N端赖氨酸残基上，中和掉一个正电荷，使其与DNA间的静电引力减弱和空间位阻增大，DNA易于解聚舒展，利于转录因子与DNA模板相结合而激活转录。相反，组蛋白去乙酰化酶(Histone deacetylase，HDAC)使组蛋白去乙酰化，与DNA作用增强，DNA卷曲呈阻抑结构，转录被抑制。研究发现，多种肿瘤存在HAT／HDAC的异常召募，组蛋白呈过乙酰化或低乙酰化状态，使基因的正常转录表达受到影响，导致了肿瘤的发生。本文将着重介绍一种重要的血液病——淋巴瘤与组蛋白乙酰化／去乙酰化的关系。     

组蛋白甲基化肽基精氨酸脱亚胺酶4与自身免疫病

组蛋白位于真核细胞的细胞核中,是高度保守的蛋白质.它分为:①核心组蛋白(H2A,H2B,H3,H4),是核小体核心部分,DNA包裹在外面.②联结组蛋白(H1,H5).每2个核心组蛋白聚集形成一个大约有147 bp的DNA分子包绕的1.7圈左手超螺旋翻转的八聚体.在细胞核中DNA浓缩且结构致密,调整DNA结构会形成转录机制,这一过程像个随着特殊刺激能够打开和关闭的抽屉.每个组蛋白亚型都会产生不同的化学修饰导致转录调节,在细胞周期、生长发育、分化中起到重要作用.这些化学修饰包括甲基化、磷酸化、泛素化、乙酰化等.组蛋白的甲基化修饰在染色质结构改变和基因转录调控中起重要作用,与多种疾病的发生密切相关.现将组蛋白甲基化与自身免疫病方面的相关研究进行综述.     

组蛋白H4的共价修饰在表观遗传调控中的作用研究进展

表观遗传学主要从基因组修饰的角度来研究基因表达的调控机制,其中最具代表性的就是DNA甲基化.组蛋白H4的共价修饰包括甲基化、乙酰化及磷酸化,主要通过对其氨基末端残基的翻译后修饰对染色体结构和基因转录进行调控,在表观遗传调控中起着重要作用.如组蛋白H4-K16位的乙酰化的缺失和K20的三甲基化会导致人类癌症的发生[1].H4-K16的乙酰化是雄性果蝇X染色体高度活化和人细胞中染色质转录激活的标志[2].这些不同的共价修饰之间存在着相互作用,一种修饰的存在可以指导或抑制另一种修饰的存在.如体内和体外的研究都证实H4-K20的甲基化抑制H4-K16的乙酰化,而H4-R3的甲基化可以促进H4-K8和H4-K12的乙酰化.