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组蛋白H3K9甲基修饰酶在2周、4周和6周龄小鼠肝脏中的表达
目的 探讨不同周龄小鼠肝脏组蛋白H3K9甲基转移酶(KMT)和去甲基化酶(KDM)的表达.方法 取2周、4周和6周龄BALB/c雄性小鼠肝脏组织,分别提取总mRNA和蛋白质,应用实时定量反转录-聚合酶链式反应(RT-qPCR)确定几种H3K9甲基转移酶和去甲基化酶的表达差异,使用Western blotting 检测两种H3K9去甲基化酶KDM3A和KDM4B的蛋白含量.结果 几种H3K9甲基转移酶(包括KMT1C、KMT1E和PRDM2)和去甲基化酶(包括KDM3A、KDM3B、KDM4A和KDM4B)的mRNA在小鼠不同年龄阶段的表达存在差异(P＜0.05,每年龄段5只小鼠),而两种组蛋白去甲基化酶KDM3A和KDM4B在蛋白水平也有明显不同,6周龄小鼠肝脏中两种蛋白表达明显低于2周和4周(P＜0.05,每年龄段5只小鼠).结论 特定基因位点的H3K9甲基化状态与肝脏发育和生物学功能可能存在密切联系.
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应用PCR-反向斑点杂交法快速检测和鉴定常见医学真菌
近年来,机会性真菌感染呈不断上升趋势,这主要归因于器官移植、骨髓移植的广泛开展;艾滋病患者的大量增多及皮质类固醇激素、免疫抑制剂和广谱抗生素的应用等;另外不同真菌菌种对抗真菌药物具有不同的天然耐药性,这就不仅要求实验室快速检出感染的病原菌,而且还应准确鉴定到种,才能使临床采取有效措施控制感染.目前,真菌的分离培养鉴定仍是主要诊断方法,但存在耗时长且不敏感等问题.为建立快速、敏感、特异的检测与鉴定方法,我们用真菌通用引物扩增广范围医学真菌的细胞色素P450羊毛固醇-14α-去甲基化酶(L1A1)基因的1个片段(约350bp).通用引物以生物素标记,结合种特异性探针进行反向斑点杂交,可鉴定临床常见的8种真菌,其中包括近年来新发现的都柏林念珠菌.
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KDM3A在乳腺癌中的表达及临床意义
目的 研究组蛋白去甲基化酶KDM3A在乳腺癌及正常乳腺组织中的表达差异以及其与临床病理特征的关系.方法 用于免疫组化的乳腺癌组织及正常乳腺组织均来源于沈阳医学院附属中心医院,收集2013～2015年的乳腺癌石蜡标本,患者均为女性.采用免疫组化SP法检测100例乳腺癌、30例正常乳腺组织中KDM3A的表达情况.分析KDM3A的表达与患者年龄、雌激素受体(ER)、孕激素受体(PR)、肿瘤分期、瘤体大小以及淋巴结转移等临床病理特征的关系.结果 KDM3A在乳腺癌组织中的阳性率为89.0％(89/100),在正常乳腺组织中的阳性率为66.7％(20/30),KDM3A在乳腺癌中的表达高于正常乳腺组织,差异有统计学意义(P＜0.05);KDM3A的表达与瘤体的大小以及ER表达有相关性.结论 乳腺癌组织中KDM3A呈高表达,且与肿瘤瘤体的大小以及ER表达有相关性,提示KDM3A可能在ER阳性乳腺癌中发挥促进乳腺癌生长及增殖作用.
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组蛋白H3K27去甲基化酶UTX在肿瘤研究中的作用
组蛋白去甲基化酶在肿瘤的发生、发展中扮演重要的角色.到目前为止,发现2类,一类是单胺氧化酶,如组蛋白赖氨酸特异性去甲基化酶(LSD)1[1];另一类是需要铁离子和α-酮戊二酸参与反应的JmjC结构域,如UTX和JMJD3,其标准名称分别为KDM6A和KDM6B,能特异性靶向组蛋白H3赖氨酸27位点二、三甲基化(H3K27me2/3),使组蛋白去甲基化,参与介导H3K27去甲基化的生理功能,包括生长发育及代谢调节[2～4].H3K27me2/3的组蛋白去甲基酶UTX与人类肿瘤的关系被研究,UTX缺失与人类多种癌症的发生与发展密切相关[5].本文就组蛋白H3K27去甲基化酶UTX的在肿瘤研究中的进展简要综述.
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N6-甲基腺苷相关蛋白及其对非编码RNA调控的研究进展
N6-甲基腺苷(m6A)是指发生在腺嘌呤第6位氮原子上的甲基化修饰,广泛存在于多种真核生物的RNA中.当前研究显示m6A相关蛋白主要包括催化m6A形成的甲基转移酶、移除m6A修饰的去甲基化酶和识别m6A修饰的甲基结合蛋白三类.近年研究发现微小RNA(miRNA)、长链非编码RNA (IncRNA)和环状RNA (circRNA)等非编码RNA的生成和功能发挥受到m6A修饰的调控.本文基于近期的文献,总结了m6A相关蛋白的种类和功能的研究进展,并对m6A相关蛋白调控非编码RNA生成和功能发挥的机制进行归纳,以期为将来m6A相关蛋白及其对非编码RNA的影响研究提供参考.
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人胃癌组织DNA甲基化酶、去甲基化酶与肿瘤相关基因的表达
目的探讨胃癌组织中甲基化酶、去甲基化酶基因与肿瘤相关癌基因和抑癌基因的关系.方法取28例胃癌手术标本的癌区、癌旁、正常组织,分别以RT-PCR法和定量RT-PCR法检测DNA甲基化酶1(DNMTl)、去甲基化酶mbd2、甲基化结合蛋白MeCP2和p16INK4A、c-myc等基因的转录水平,以相关分析等统计学处理研究各基因表达之间及分别与病理组织学之间的关系.结果癌组织平均DNMTl和mbd2 mRNA分别明显高于和低于正常组织.胃癌组织中c-myc的表达增强,而MeCP2和p16INK4A无明显变化.在正常组织中,MeCP2与mbd2,p16INK4A与MeCP2、mbd2,c-myc与MeCP2的转录水平表现出一定的相关性,而当肿瘤发生后仅发现c-myc与mbd2的表达呈负相关.以上各基因与肿瘤生物学行为均无相关性.结论肿瘤相关基因mRNA的表达与甲基化酶DNMTl无关,而与甲基结合蛋白有关.
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miRNA-29a调控H3K4甲基化在前列腺癌病理机理中的作用
目的 探讨在前列腺癌中miR-29a与H3K4特异性去甲基化酶—KDM5B之间的关系,验证miR-29a通过调控KDM5B的表达来抑制前列腺癌细胞的增殖并诱导其凋亡.方法 将miR-29a模拟物(miR-29a mimic)片段和含野生型KDM5B基因3'-非翻译区的荧光素酶报告载体(KDM5B-wt)共转染至前列腺癌PC3和Lncap细胞后,进行荧光素酶活性检测.采用脂质体转染法将miR-29a mimics转染入人前列腺癌PC3和Lncap细胞中,MTT实验检测细胞增殖情况;流式细胞术检测细胞周期和细胞凋亡;Real-Time PCR和Western印迹法检测KDM5B表达水平.结果 转染miR-29a mimics后,KDMSB的表达被明显抑制(P＜0.01),蛋白表达水平也明显低于NC组.与NC组相比,转染miR-29a mimics组细胞增殖能力显著降低(P＜0.01),细胞生长被阻滞在S/G2期,细胞凋亡率较NC组增加(P＜0.01).结论 miR-29a可以通过调控H3K4特异性去甲基化酶-KDM5B的表达而抑制前列腺癌PC3和Lncap细胞的增殖.miR-29a有希望成为诊断和治疗前列腺癌新的分子标记和靶点.
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组蛋白赖氨酸去甲基化与基因调控
随着组蛋白赖氨酸去甲基化酶的发现,证实组蛋白赖氨酸甲基化是一个可以逆转的组蛋白表遗传修饰.赖氨酸特异性组蛋白去甲基化酶1(lysine specific demethylase 1,LSD1)是一个FAD依赖性胺氧化酶,它能够特异性脱去单甲基化和二甲基化H3K4和H3K9位点上的甲基基团.JmjC蛋白JHDM1、JHDM2、JMJD2 3个亚家族都具有组蛋白赖氨酸去甲基化酶活性.目前证实组蛋白甲基化与去甲基化失平衡与肿瘤发生相关.组蛋白赖氨酸去甲基化酶有可能成为一个新的抗肿瘤治疗靶标.
关键词： 组蛋白赖氨酸 去甲基化酶 赖氨酸特异性组蛋白去甲基化酶1 JmjC蛋白 基因调控 -
组蛋白去甲基化酶在前列腺癌中的作用研究进展
前列腺癌是一种常见的老年男性恶性疾病,在西方国家发病率位居恶性肿瘤首位[1].前列腺癌的生长是雄激素依赖性的,晚期前列腺癌抗雄激素治疗有效,但雄激素去势治疗一段时间后,大多数终发展为雄激素非依赖性前列腺癌或去势抵抗性前列腺癌(CRPC)阶段[2-3].组蛋白修饰是基因转录调节控制组织细胞发育分化的关键分子机制.研究发现,组蛋白修饰状态改变在肿瘤发生及进展中发挥重要作用.组蛋白修饰方式包括甲基化、乙酰化、泛素化、磷酸化修饰等[4-6],但它们在基因转录调节的作用不同.目前研究表明前列腺癌的发生及发展与组蛋白去甲基化密切相关[7-9].本文重点综述组蛋白去甲基化酶在前列腺癌发生及进展中的作用.
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LSD1调控hiPSCs高效定向分化为IPCs的作用及机制研究
目的：通过抑制或沉默人皮肤成纤维细胞来源的诱导性多能干细胞（ hiPSCs ）内赖氨酸特异性去甲基化酶1（ LSD1）基因的表达，建立一种hiPSCs高效、定向分化为胰岛素分泌细胞（ IPCs）的方案，并初步探讨其调控分化机制。方法：采用shRNA或LSD1抑制剂，沉默或抑制hiPSCs内LSD1基因表达，筛选出利于hiPSCs向定型内胚层分化的LSD1活性；利用四步法将hiPSCs诱导分化为IPCs，并对IPCs分化效率及成熟度进行检测；将IPCs移植到糖尿病模型免疫缺陷小鼠肾包膜下，评估其体内降糖疗效；ChIP－qPCR检测抑制LSD1前后hiPSCs细胞核内相应组蛋白水平的变化情况。结果：抑制LSD1可促使hiPSCs提前进入定型内胚层分化，终IPCs的效率由21．52％提高至39．32％；体外胰岛素分泌量由1／8提高到1／6；移植的IPCs可在1周内使糖尿病小鼠血糖恢复至正常水平；ChIP－PCR结果显示hiPSCs的分化基因启动子区域H3K4me2／me3和H3K9act水平提高，H3K9／H3K27me3和HDAC1水平下降，而多潜能基因表达情况相反。结论：适当抑制LSD1活性可显著提高hiPSCs向IPCs的分化效率和成熟度，并在体内发挥有效降糖作用；LSD1通过调控hiPSCs多能性基因和分化基因启动子区域组蛋甲基化、乙酰化修饰水平来影响IPCs分化效率。
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基因活性调控新机制有望抑制癌变
科技日报电,复旦大学生物医学研究院蓝斐教授实验室和施扬教授—石雨江教授实验室合作发现：在癌细胞中,染色质中的增强子失控会过度强化附近癌基因的活性,导致细胞异常甚至癌变,同时出现在该区域的蛋白质RACK7和去甲基化酶KDM5C,如同安装了基因调控“开关”,使基因表达保持在正常范围,从而抑制癌变。此项研究成果发表在4月7日出版的世界权威学术杂志《细胞》上。
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LSD1与肿瘤转移的研究进展
表观遗传是一种不基于DNA序列差异的核酸遗传，其能对基因产生可逆化修饰而激活或阻断基因的转录与翻译，在肿瘤的发生、增殖、侵袭转移甚至耐药的过程中发挥重要作用。表观遗传学的发展改变了人们对基因组的认识，不仅基因的结构包含遗传信息，其修饰也可记载遗传信息。目前已知的表观遗传修饰主要包括：DNA甲基化、组蛋白修饰、非编码RNA（ Micro RNA）及核小体重塑等。在真核细胞中，组蛋白的化学修饰包括乙酰化（ acetylation ）、磷酸化（ phos-phorylation ）、甲基化（ methylation ）、泛素化（ ubiquitination ）、SUMO化（ small ubiquitin－related modifier ）、ADP－核糖基化（ ADP－ribosylation ）等。不同的修饰状态构成“组蛋白密码”［1］，改变局部染色质的结构，进而影响相关基因的转录。组蛋白的乙酰化、磷酸化及泛素化等已被证实为一个动态的可逆过程，但组蛋白的甲基化修饰曾经被认为是不可逆的。2004年第一个赖氨酸特异性去甲基化酶1（ lysine specific demethylase 1， LSD1）的发现，证明了组蛋白的甲基化修饰同其他组蛋白修饰一样存在可逆的去甲基化修饰状态，使组蛋白修饰是一个可逆的动态过程这一理论得以证实［2－4］。而另一方面，转移是肿瘤致命的主要因素，肿瘤转移给临床治疗肿瘤造成极大困难。肿瘤转移由肿瘤细胞本身及其周围环境决定，LSD1能在组蛋白修饰阶段调控基因的表达［5］，从而影响肿瘤细胞，在肿瘤的发生、发展及侵袭转移过程中起着重要作用。本文主要就LSD1与肿瘤转移的研究进展作一综述。
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N6-甲基腺苷在三氧化二砷抑制肝癌细胞生长中的作用研究
目的 探讨RNA上的N6-甲基腺苷(N6-methyladenosine,m6A)修饰在三氧化二砷(Arsenic Trioxide,ATO)抑制肝癌细胞生长中的作用,为ATO抗肝癌的作用机制研究提供新思路.方法 以人肝癌细胞HepG2为研究对象,用不同浓度ATO处理细胞24 h,采用MTT实验检测细胞存活率,m6A RNA甲基化定量检测试剂盒测定RNA上的m6A修饰水平,同时用荧光定量PCR法检测m6A相关酶(METTL3/METTL 14/WTAP/FTO/ALKBH5)的mRNA水平.结果 随ATO浓度的增加,细胞存活率逐渐下降,与对照组相比差异具有统计学意义(P＜0.05).同时,RNA上的m6A修饰水平随ATO浓度增加而逐渐升高,在5、10和20 μM ATO处理组中,m6A修饰水平分别为对照组的1.81、3.11和4.08倍.此外,5、10和20 μM ATO处理后,3种m6A甲基转移酶(METTL3/METTL14/WTAP)的mRNA表达水平显著升高,METTL3分别为对照组的1.27、2.26和2.31倍,METTL14分别为对照组的2.38、6.95和9.07倍,WTAP分别为对照组的1.71、2.39和2.62倍;2种去甲基化酶的mRNA水平也呈增加的趋势,其中FTO分别为对照组的1.29、2.17和2.60倍,ALKBH5分别为对照组的1.29、1.63和2.13倍.结论 m6A及其相关酶在ATO抑制肝癌细胞生长中具有重要作用.
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RNA腺嘌呤6-甲基化修饰调控干细胞分化的研究进展
腺嘌呤甲基化形成6-甲基腺嘌呤(m6A)是真核生物中为常见的一种RNA转录后修饰,参与众多基因的表达及细胞活动中复杂而精细的生物学调控.腺嘌呤的6-甲基化是一种动态可逆性过程,甲基转移酶Mettl3、Mettl14和Wtap催化m6A的生成,而去甲基化酶FTO和ALKBH5可以催化m6A去除甲基.近年来的研究发现,甲基转移酶和去甲基化酶可以通过在RNA上"书写"或"擦除"m6A标记来调控干细胞的多能性和分化,为RNA表观遗传学调控干细胞命运提供了新的研究角度.
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Cancer Res:定位于Y染色体的JARID1D是一种抑制前列腺癌侵袭转移及判断患者预后崭新的标志物
众所周知,组蛋白赖氨酸甲基化在调控表观遗传学全基因组表达中起重要作用.针对不同的位点,甲基化与基因表达和沉默都有关系.例如,组蛋白H3赖氨酸4(histone H3 lysine 4,H3K4)的甲基化,与基因的激活有关;而H3K27的甲基化与基因的沉默有关.此外,在哺乳动物基因组中三种不同甲基化状态(me1、me2、me3)的分布特点及功能既有相似也有不同,而甲基转移酶及去甲基酶可以可逆性调节组蛋白甲基化.
