郑杰-组蛋白赖氨酸甲基化修饰与肿瘤.pdf

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组蛋白赖氨酸甲基化修饰与肿瘤methylationHistone郑杰lysineand文章编号：1004-0374(2008)03—0442—05摘要：对组蛋白甲基化修饰认识已有相当长的时间，但直到最近几年由于组蛋白甲基化修饰酶的发现才使人们逐渐认识到组蛋白甲基化修饰有广泛的生物学功能，像异染色质形成、X染色体失活、转录调节、干细胞的维持和分化等，组蛋白甲基化修饰的改变与某些人类疾病和肿瘤也有一定关系。组蛋白文献标识码：A甲基化不仅发生在DNA，RNA和蛋白质也存在甲基化修饰。RNA的甲基化研究的比较少，但是却很有可能在信息的稳定遗传中起到一定的作用。最近，核组蛋白甲基化得到广泛的研究，随着更多的组蛋白赖氨酸甲基化相关酶的发现，组蛋白赖氨酸甲基化修饰在基因表达调控中的作用正在成为表观遗传学研究的热点。本文就组蛋白赖氨酸甲基化修饰及与肿瘤关系的最新进展作一简要介绍。l组蛋白的结构在真核细胞的细胞核中，核小体是染色质的主要结构元件。核小体主要由四种组蛋白(H2A、H2B、H3和H4)构成。这四种组蛋白和缠绕于组蛋白的DNA共同组成了核小体。每个组蛋白都有进化上保守的N端拖尾伸出核小体外。这些拖尾是许多信号传导通路的靶位点，从而导致转录后修饰。该类修饰包括组蛋白磷酸化、乙酰化、甲基化、泛素化、SUMO化、ADP．核糖基化等过程。在这些组蛋白修饰中，研究较早和较详细的是组蛋白乙酰化，近年来对组蛋白甲基化修饰的研究也进展迅速。组蛋白甲基化修饰比乙酰化修饰复杂得多。一般来说，组蛋白乙酰化修饰是暂时的，能选择性地第20卷第3期2008年6月生命科学(东南大学基础医学院病理与病理生理学系，南京210009)修饰是可逆性的，这为某些疾病的治疗提供了新的可能。关键词：组蛋白赖氨酸；甲基化；肿瘤中图分类号：Q344．14；R730．23cancerZHENGPatllophysiology'SchoolNanjingidentified．With收稿日期：2007．1修回日期：2008．01．21基金项目：江苏省自然科学基金(BK2005070)通讯作者：E-mail：[e-mail](DepartmentMedicalScience，Southeast210009，China)Abstract：Itknownforconsiderabletimehistoneproteinbemodifiedmethylation．However,itsremainedelusiveuntilthemodifyingenzymesbiologyofmethylation，itbecomingclearplayswidelybiologicalfunctionssuchheterochromatinformation。Xinactivation，transcriptionalregulation，stemmaintenancedifferentiation．AIterationswithhumandiseasecancer．Owingreversibleepigenenticmodifications，molecularstudiesmayoffertherapeuticpossibilitieswidespectrumdisease．Keywords：histonelysine；methylation；cancerChineseBulletinLifeSciencesVoi．20．No．3Jun．，2008PathologyBasicUniversity，hasbeenthatbywererecentlyadvancesiscellinassociatedtothese1—13；acanonasarenature
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响长期表观遗传学记忆(10ng-term现将组蛋白修饰分3类，将能使组蛋白特异性zeste，trithrorax)结构域。目前已发现人类150余demethylases)的发现证明这种异性地移去组蛋白上的甲基161。JHDM蛋白现有三个使某些染色质区域的结构从紧密变得松散，开放某些基因的转录，增强其表达水平；而组蛋白甲基化修饰比较稳固，特别是三甲基化修饰，它被认为影组蛋白甲基化修饰既可抑制也可增强基因表达。乙酰化修饰和甲基化修饰往往是相瓦排斥的。修饰的酶比喻为“写手(writers)”，将能除去组蛋白修饰的酶比喻为“擦皮(erasers)”，将能识别组蛋白特异性修饰并与其结合的蛋白比喻为“读者(readers)”，这样就构成了“书写(writing)”，“阅读(reading)”和“涂去(erasing)”的环路，调节局部染色质的生物学活性和基因表达⋯。2组蛋白甲基化酶和去甲基化酶2．1组蛋白甲基化