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金银花组蛋白甲基转移酶基因生物信息学及表达分析
该研究从金银花转录组数据库中获得23个组蛋白甲基转移酶基因,分别对其核苷酸特性、蛋白理化性质、亚细胞定位、二级结构及保守域、系统进化和基因表达情况进行分析.其中系统进化分析结果表明,23个金银花组蛋白甲基转移酶可以分为2类:赖氨酸甲基转移酶和精氨酸甲基转移酶.基因表达分析结果表明金银花组蛋白甲基转移酶基因具有明显的种间表达偏好性和器官表达偏好性,即23个组蛋白甲基转移酶基因在金银花花蕾中表达量均高于红金银花,但在金银花叶中表达量均低于红金银花,并获得8个花蕾特异性表达基因,为进一步了解金银花类药用植物中组蛋白甲基转移酶的功能以及活性成分表观调控提供依据.
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EZH2组蛋白甲基转移酶在肺癌中的作用
肺癌的发病率和死亡率在当前世界范围内均位于恶性肿瘤之首.近年研究认为,肿瘤干细胞(CSC)是肿瘤发生和发展的根源所在,而CSC的形成依赖于基因突变和表观遗传基因表达或活性异常[1].表观遗传学是指DNA序列不发生变化,但通过对碱基的修饰,导致基因在表达水平发生变化,即基因型无变化而表型改变,主要包括DNA甲基化、组蛋白甲基化、乙酰化和磷酸化等.
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EZH2在肝癌发生发展中功能的研究进展
多种因素引起的原癌基因激活和抑癌基因失活是导致肝癌发生发展的主要原因.EZH2是新近发现的具有组蛋白甲基转移酶活性的癌相关基因,主要通过催化H3K27me3修饰介导基因沉默,参与X染色体失活、细胞分化和胚胎发育调节.近来发现,EZH2在多种机制调节下在肝癌组织中过度表达,通过多种机制调控其下游基因异常表达,从而参与肝癌发生发展的多个过程.本文针对以上进行了总结和讨论.
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G9a特异性siRNA表达载体的构建及在QBC939细胞中对G9a基因表达的影响
目的 构建特异性组蛋白甲基转移酶Gga基因的siRNA表达载体并检测QBC939细胞对G9a表达的抑制作用.方法 设计、合成Gga特异性的短链寡核苷酸,经退火形成双链DNA片段,克隆到pSilencer neoTM 2.1-U6载体中,构建Gga特异性siRNA的表达载体,EcoR I+BamH I和EcoR I+Hind Ⅲ双酶切及测序鉴定重组体,并转染QBC939细胞,G418筛选出稳定表达细胞株,半定量RT.PCR方法和Western印迹法检测Gga mRNA和蛋白的表达水平.结果 双酶切与测序鉴定证实成功构建了G9a.siRNA表达载体,转染人胆管癌细胞株QBC939后,在mRNA和蛋白表达水平对G9a的抑制率分别为55.2%和54.8%.结论 运用pSilencer neoTa 2.1-126载体构建的G9a.siRNA表达载体可有效抑制Gga在胆管癌细胞株QBC939中的表达.
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组蛋白甲基转移酶及其相应抑制剂在抗肿瘤领域的研究进展
组蛋白甲基化及其调控者组蛋白甲基转移酶的异常表达与多种肿瘤的发生密切相关.因此靶向组蛋白甲基转移酶,逆转异常的组蛋白甲基化水平被视为肿瘤治疗的又一新方法.目前已有不少组蛋白甲基转移酶的小分子抑制剂正进行临床或临床前研究.因此本文对组蛋白甲基转移酶及其相应抑制剂在抗肿瘤领域的研究进展进行综述.
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小鼠甲基转移酶EZH2基因慢病毒表达载体的构建及验证
目的 构建小鼠组蛋白H3 K27三甲基转移酶EZH2基因慢病毒载体及鉴定.方法 以携带EZH2 cDNA的PCMV-SPORT6载体为模板,自行设计携带有Kpnl和Xmal酶切位点的引物PCR扩增出目的基因编码序列,扩增产物用内切酶酶切后定向克隆到慢病毒载体PLenti-eGFP-NEO中,通过PCR、酶切及测序验证载体；将重组慢病毒载体和包装质粒pRsv-REV、pMDlg-pRRE及pMD2G组成的四质粒系统,共转染293T细胞包装成慢病毒,收集含病毒颗粒的细胞上清液,浓缩和纯化后得到高效价的病毒液,转染293T细胞进行效价测定.结果 PCR扩增出约2241 bp的序列,构建的慢病毒载体测序结果与Genebank报道的目的基因序列一致；四质粒系统成功共转染入293T细胞中,在细胞中能够稳定表达,包装出了2.1×108TU/ml的病毒液.结论 成功构建了小鼠EZH2基因慢病毒载体,并得到2.1×108TU/ml高效价的病毒液.
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甲基化转移酶Suv39h1基因慢病毒表达载体构建及鉴定
目的 构建小鼠H3K9甲基转移酶Suv39h1基因慢病表达毒载体.方法 设计并合成带有Kpnl和Xmal酶切位点的引物,以携带Suv39h1 cDNA的PCMV-SPORT6载体为模板扩增目的基因,将其与Lenti-eGFP-Neo载体双酶切,T4连接酶连接,构建成PLenti-eGFP-Suv39h1重组载体,转化感受态细胞DH5 α,PCR筛选阳性克隆质粒,酶切与测序鉴定正确后,将慢病毒四质粒系统共转染293T细胞,包装及效价测定.以感染复数(MOI值)为10和30的慢病毒颗粒感染293T细胞,RT-PCR检测Suv39h1 mRNA表达.结果 PCR、酶切及测序结果均显示目的片段插入正确,四质粒共转染293T细胞后,镜下可见95％的细胞表达绿色荧光；效价测定为2.11×108 TU/ml;RT-PCR检测显示,MOI值为30的Suv39h1表达量是MOI值为10的3倍,两者均可在293T细胞中均匀稳定表达.结论 成功构建Suv39h1基因慢病毒表达载体,为后续Suv39h1基因功能研究奠定了基础.
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骨髓增生异常综合征RIZl基因启动子甲基化状态研究
视网膜母细胞瘤蛋白结合锌指结构基因(RIZ)是功能性筛选可与视网膜母细胞瘤(Rb)结合的蛋白质时分离而出[1].小同转录起始位点,可表达RIZ1及其替代蛋白RIZ2,RIZ1包含重要功能区域PR结构域,具有肿瘤抑制作用[2].RIZ1基因属于核组蛋白甲基转移酶超家族,可增加组蛋白H3第9位赖氨酸甲基化而增强基凶表达[3];RIZ1的基因产物可以与Rb DNA结合,抑制其转录,其编码的RIZ1蛋白与Rb蛋白结合,参与Rb途径,通过磷酸化Rb蛋白调节细胞周期,发挥抑癌作用[4];诱导癌细胞停滞于G2/M期和(或)诱导细胞凋亡,从而抑制癌细胞增殖.
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组蛋白甲基转移酶在造血干细胞调控和白血病发生中的作用
组蛋白修饰是生物表观遗传中重要的调控机制之一,由组蛋白甲基转移酶参与的组蛋白甲基化不仅对造血干细胞的自我更新和维持起关键作用,而且可调节众多与白血病发生和发展有关的蛋白表达及活性,从而导致不同类型白血病的发生并影响其预后.应用组蛋白甲基转移酶抑制剂调控组蛋白甲基化水平,能够诱导肿瘤细胞凋亡从而抑制白血病的发生与发展,因此组蛋白甲基转移酶抑制剂的研究受到人们的广泛关注.我们从组蛋白甲基转移酶在造血干细胞调控及白血病发生中的作用以及组蛋白甲基转移酶抑制剂在白血病治疗中的作用等方面的研究进展综述如下.
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组蛋白赖氨酸甲基转移酶SET8对蛋白的甲基化修饰及与肿瘤相关性的研究进展
组蛋白赖氨酸甲基转移酶SET8属于SET基因家族成员，是目前发现的唯一可以特异性催化H4赖氨酸20单甲基化（H4K20me1）的赖氨酸甲基转移酶（KMTs）；此外，SET8还可甲基化p53、TWIST、Wnt及ERα等非组蛋白，并通过调节转录过程影响相应基因的表达，进而参与调控细胞周期、染色质固缩和DNA的复制。有研究提示，SET8的单核苷酸多态性与多种肿瘤的发生发展有潜在的相关性。本文就SET8对组蛋白和非组蛋白的修饰、microRNA对SET8的调节及SET8与肿瘤相关性的研究进展进行了综述，旨在为揭示肿瘤的发病机制和筛选治疗靶点提供帮助。
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组蛋白甲基转移酶 G9a 在七氟醚致乳鼠远期认知功能损伤中的作用
目的：探讨组蛋白甲基转移酶 G9a 在七氟醚诱发的乳鼠海马相关性远期认知功能损伤中的作用。方法36只5日龄的雄性 SD 大鼠随机均分为三组：对照组、七氟醚组和 Bix01294(组蛋白甲基转移酶 G9a 抑制剂)组,每组12只。七氟醚组和 Bix01294组分别在出生后5~7 d(P5~P7),每日3%七氟醚麻醉2 h。Bix01294组在每次麻醉前15 min 皮下注射 Bix01294(10 mg/kg),对照组和七氟醚组在等时间点给予生理盐水0.1 ml。分别于 P35和 P39~P41进行旷场实验和条件性恐惧实验。行为学测试结束后1 d(P42)取海马组织检测 G9a、二甲基化的组蛋白 H3赖氨酸9(histone H3 lysine 9 dimethylation,H3K9me 2)和突触蛋白1(Synapsin 1)的含量。结果与对照组比较,七氟醚组在场景性条件恐惧实验测试中僵直时间百分比明显降低,G9a 和 H3K9me 2的表达水平明显增加,Synapsin 1的表达水平明显降低(P <0.01)；与七氟醚组比较,Bix01294组在场景性恐惧实验测试中僵直时间百分比明显增加,G9a 和 H3K9me 2的表达水平明显降低,Synapsin 1的表达水平明显增加(P <0.05)。各组在旷场实验中的探索路程和中央格停留时间、声音相关条件性恐惧实验测试中的僵直时间百分比差异无统计学意义。结论组蛋白甲基转移酶 G9a 参与七氟醚诱发的乳鼠远期海马相关性远期认知功能损伤,Bix01294可改善这种损伤,其机制可能与增加海马 H3K9me 2表达,从而降低海马 Synapsin 1表达有关。
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组蛋白甲基转移酶对人脑胶质瘤细胞迁移和侵袭的影响及其机制的研究
目的 探讨组蛋白甲基转移酶(SMYD2) 在人脑胶质瘤及正常脑组织中的表达及其对人脑胶质瘤细胞U87、U251迁移和侵袭的影响.方法 运用免疫组织化学方法检测50例脑胶质瘤及10例正常脑组织中SMYD2蛋白的表达水平.应用小干扰RNA(siRNA)技术分别转染人脑胶质瘤U87、U251细胞,Western blot检测SMYD2蛋白及基质金属蛋白酶-9(MMP-9)、p-p65、TIMP1的表达水平;应用细胞划痕实验及Transwell迁移、侵袭实验检测细胞的迁移和侵袭能力.结果 免疫组织化学显示SMYD2在正常组、低级别胶质瘤(Ⅰ~Ⅱ级)组和高级别胶质瘤(Ⅲ~Ⅳ级)组中表达水平的差异有统计学意义(P<0.05),且SMYD2蛋白的表达量与肿瘤的恶性程度呈正相关(r=0.635,P<0.05).与Control-siRNA组比较,SMYD2-siRNA组SMYD2蛋白表达量显著降低,MMP9、p-p65显著降低,TIPM1明显增加,差异均有统计学意义(P<0.05~0.01).细胞划痕实验显示,SMYD2-siRNA组较Control-siRNA组细胞的迁移能力显著降低(均P<0.01).Transwell迁移、侵袭实验显示干扰SMYD2后,人脑胶质瘤U87、U251细胞的迁移、侵袭能力显著下降(均P<0.05).结论 SMYD2在胶质瘤中表达,并且其表达水平与胶质瘤恶性程度呈正相关;SMYD2-siRNA靶向干扰了SMYD2的表达,下调SMYD2的表达水平能够降低人脑胶质瘤细胞U87、U251迁移、侵袭的能力.
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MMSET在多发性骨髓瘤中的研究进展
多发性骨髓瘤(MM)是一种来源于终末分化的B淋巴细胞恶性肿瘤,以大量浆细胞的克隆性增生为显著特点.组蛋白甲基化是由组蛋白甲基转移酶催化的一种重要的表观遗传学调控方式,影响基因表达和细胞功能.MM中存在细胞遗传学和表观遗传学调节异常,其发生与染色体频繁易位有关,其中t(4;14)(p16;q32)易位导致组蛋白甲基转移酶MMSET (multiple myeloma SET domain)过表达,并且伴随较差的预后.MMSET可催化组蛋白H3、H4的赖氨酸位点发生甲基化,并通过与多种蛋白的相互作用或对靶基因的调控而发挥致癌作用.MMSET及其相关信号分子有望成为潜在的治疗靶点,对MM中MMSET作用和调控机制的研究和探索,将推动靶向治疗药物的发展,为MM的治疗提供新策略.
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恶性疟原虫组蛋白甲基转移酶SET7催化结构域的表达及活性鉴定
目的:构建杆状病毒昆虫表达质粒pFast-N-set7cd、pFast-C-set7cd和无细胞麦胚表达载体pEU-His-set7cd,表达恶性疟原虫组蛋白甲基转移酶SET7催化结构域(PfSET7cd),并鉴定PfSET7cd的组蛋白甲基转移酶活性.方法:通过分子克隆技术构建获得pFast-N/C-set7cd以及pEU-His-set7cd表达质粒,尝试通过杆状病毒传代方式与无细胞麦胚表达方式获得重组PfSET7cd蛋白,以SDS-PAGE和Western blot鉴定表达产物,并进一步检测重组蛋白的酶活性.结果:用于昆虫表达的重组质粒pFast-N-set7cd、pFast-C-set7cd双酶切结果大小与测序结果均正确,但是Western blot并未检测到其在昆虫细胞中的可溶性表达产物;pEU-His-set7cd通过无细胞麦胚表达系统表达获得的蛋白与预测大小一致,经Western blot鉴定正确,并用NTA-Ni2+亲和层析纯化.体外酶活实验显示PfSET7cd具有催化H3第36位赖氨酸上三甲基化(H3K36me3)活性.结论:通过无细胞表达系统获得可溶性的PfSET7cd重组蛋白,PfSET7cd重组蛋白具有介导H3K36me3的活性,但不影响H3K4me3和H3K9me3水平.
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NSD2及H3K36甲基化在小鼠胚胎干细胞向神经细胞分化中的表达
目的 在体外建立小鼠胚胎干细胞(mESCs)向神经细胞(NCs)方向分化体系,观察组蛋白甲基化转移酶NSD2及其相关的组蛋白修饰H3K36二甲基化(H3K36me2)、H3K36三甲基化(H3K36me3)在NCs发育过程中的表达变化.方法 用维甲酸(RA)诱导mESCs向NCs方向分化,通过观察细胞形态和RT-qPCR检测分子标志物来验证mESCs诱导分化效果,用Western Blot方法检测NSD2以及其相关的组蛋白甲基化修饰在诱导分化过程中的蛋白水平变化.结果 与mESCs状态相比,在mESCs向NCs方向分化的过程中,NSD2蛋白表现出先升高后下降的变化,差异具有统计学意义(均P<0.05),而其相关的组蛋白甲基化标记H3K36me2和H3K36me3蛋白表达总体变化不大,差异无统计学意义(P>0.05).结论 ESCs向NCs分化过程中NSD蛋白表达量的改变与相关组蛋白修饰变化趋势不完全一致,组蛋白甲基化修饰总量的变化比较小,这可能是因为同时受到其他甲基化转移酶与去甲基化酶综合作用的结果.
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斑马鱼组蛋白甲基转移酶在巨噬细胞炎症迁移中的作用研究
目的 研究组蛋白甲基转移酶是否参与了巨噬细胞炎症迁移的过程.方法 利用斑马鱼尾巴创伤后巨噬细胞向炎症部位迁移的模型,采用全胚胎原位杂交的方法检测巨噬细胞迁移前后58个斑马鱼组蛋白甲基转移酶的表达变化情况.结果 斑马鱼尾巴创伤后,巨噬细胞开始向炎症部位迁移,并在尾巴切除后6 h聚集在尾部的巨噬细胞达到多.原位杂交结果显示在尾巴创伤后巨噬细胞迁移6 h后,有3个斑马鱼组蛋白甲基转移酶的表达水平有变化.结论 斑马鱼组蛋白甲基转移酶可能参与了巨噬细胞炎症迁移的过程.
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组蛋白甲基转移酶研究进展
研究表明组蛋白甲摹转移酶与异染色质的形成、基因的转录调控以及肿瘤形成密切相关.组蛋白甲基研究已成为表观遗传学的重要研究内容,是分子生物学、肿瘤学关注的热点.本文就组蛋白甲基转移酶与异染色质的形成、基因的转录调控、肿瘤的形成以及组蛋白去甲基化酶作一综述.
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内源性甲醛对组蛋白甲基化动力学过程的贡献与作用
1组蛋白甲基化的生物学意义真核细胞中,核小体是染色质的基本组成单位,其核心由组蛋白H2A、H2B、H3、H4各2个分子形成的八聚体,和在八聚体上缠绕1.75圈的146bpDNA所组成[1].每个核心组蛋白都有两个结构域[2]:组蛋白的折叠结构域和氨基末端结构域.氨基末端结构域像一条"尾巴",位于核小体核心结构以外,可与其他调节蛋白和DNA发生作用.核心组蛋白的尾部通常有多个"信号位点",组蛋白乙酰转移酶、组蛋白甲基转移酶等与这些位点结合而发挥作用.比如,组蛋白H3中的第4位赖氨酸(表示为H3-K4,下同)和组蛋白H3中的第2位精氨酸(H3-R2,下同)常常是组蛋白甲基转移酶的作用位点.
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SET基因家族研究进展
SET基因家族是一组含有高度保守SET结构域蛋白的统称.其成员具有共同的结构特征,即由SET-N区、SET-C区、SET-I区组成.按照整体基因组序列比较分析方法,该基因家族可进一步被分为SU(VAR)3-9、SET1、SET2和RIZ 4个亚家族.大部分SET基因家族成员通过"假结"样结构发挥组蛋白甲基转移酶的作用,参与染色体的调节、基因的表达、细胞生长周期的控制,细胞的分裂、分化及发育.SET基因的突变、缺失、重排还经常引起多种肿瘤的发生.
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组蛋白甲基化修饰的研究进展
1组蛋白及其组蛋白密码在真核生物中,核小体是染色质的基本结构单位,是由DNA和组蛋白共同构成.组蛋白分子分为为H1、H2A、H2B、H3和H4等5种.核心组蛋白足由H2A、H2B、H3、H4各2个分子形成的八聚体,与其上缠绕的146 bp DNA双螺旋分子构成了核小体的核心颗粒,核小体的核心颗粒之间再由约60个碱基对DNA和组蛋白H1连接起来形成串珠样结构.组蛋白富含带正电荷的精氨酸和赖氨酸,可以与带有负电荷的DNA分子紧密结合.每个核心组蛋白由一个球形结构域和暴露在核小体表面的N端尾区组成,其N端氨基末端会发生多种共价修饰,包括磷酸化、乙酰化、甲基化、泛素化、糖基化、碳基化等,这些修饰可能通过2种机制影响染色体的结构与功能.
