植物组蛋白乙酰基转移酶的研究进展

组蛋白乙酰化是一个动态的、可逆的过程,包括组蛋白乙酰化和去乙酰化两个过程。组蛋白乙酰基转移酶催化组蛋白乙酰化,与组蛋白去乙酰化酶共同作用来调节组蛋白乙酰化状态。组蛋白乙酰化状态影响染色质的结构,进而影响基因的转录,在植物的生长、发育和胁迫反应过程中具有十分重要的调节作用。对组蛋白乙酰基转移酶的细胞内分布、分类、底物特异性以及在发育和胁迫反应中的功能进行了综述。

酵母组蛋白乙酰基转移酶GCN5和去乙酰化酶RPD3在大肠杆菌中的表达

以酵母基因组DNA为模板,通过PCR方法分别扩增出在5′端带有6xHis标签的gcn5和rpd3基因,将其克隆到pBV220质粒中,分别构建成表达质粒pBVgcn5和pBVrpd3,转化大肠杆菌(Escherichiacoli)并进行诱导表达。SDS PAGE显示,含重组质粒的菌株经热诱导后分别过量表达出约50kDa的蛋白。利用6xHis亲和层析纯化了这两种重组酶。对组蛋白乙酰基转移酶GCN5进行体外活性检测,证实其具有组蛋白乙酰基转移酶活性。本工作为通过体外实验研究乙酰化和去乙酰化修饰与基因转录调控的关系奠定了基础。

应用酵母双杂交方法筛选与鉴定组蛋白乙酰基转移酶hTIP60β相互作用蛋白

目的克隆人组蛋白乙酰基转移酶TIP60β基因,应用酵母双杂交技术研究筛选与TIP60β发生相互作用的蛋白。方法运用RT-PCR方法从人脑组织克隆TIP60β cDNA,构建酵母双杂交BD诱饵载体pGBKT7-TIP60β,以其为诱饵从成人肝cDNA文库中筛选与之相互作用的阳性克隆,并对阳性克隆进行序列测定和相关生物学分析。结果诱饵载体pGBKT7-TIP60β经双酶切可释放出1443bp DNA片段,与理论值大小一致,测序比对分析表明序列正确。以其为诱饵经酵母双杂交筛选共获得32个克隆,进一步验证与测序分析,最终确认HDAC7A、DMD2、CREB1、BD73、PHF17、AR等9个克隆基因。结论以TIP60β为诱饵利用酵母双杂交系统获得9个基因编码的蛋白,它们很可能与TIP60β转录活性调节功能有关。

5-aza-2′脱氧胞啶联合组蛋白乙酰基转移酶抑制剂LAQ对体外RD-ES细胞的抑制作用

研究5-杂氮-2'-脱氧胞啶(5aza-CdR)联合组蛋白乙酰基转移酶(HDAC)抑制剂LAQ对体外RD-ES细胞的抑制作用。体外培养人尤文氏瘤细胞株RD-ES,观察不同浓度5aza-CdR联合HDAC抑制剂LAQ对RD-ES细胞的生长抑制作用。本实验表明HDAC抑制剂能增强5aza-CdR对RD-ES细胞抑制作用,且呈量-效关系,LAQ对RD-ES细胞系的IC50值是8 ng/mL,5aza-CdR联合LAQ对体外RD-ES细胞的抑制作用显著,并与瘤抑制基因ECAD和TSLC1的表达密切相关。5-az,a-2'脱氧胞啶联合HDAC抑制剂LAQ对RD-ES细胞生长有明显的抑制作用。

组蛋白乙酰基转移酶1在肝癌细胞中介导的蛋白质乙酰化修饰谱分析

赖氨酸乙酰化是重要的蛋白质翻译后修饰之一,广泛存在于细胞的生理和病理过程。组蛋白乙酰基转移酶1(HAT1)作为第一个被鉴定的蛋白ε-氨基赖氨酸乙酰基转移酶,具有介导组蛋白和非组蛋白乙酰化的作用。然而,在肝癌细胞中HAT1介导的乙酰化蛋白质及其修饰位点目前仍不清楚。本研究首先揭示了HAT1在肝癌组织中呈高表达,并且与预后呈负相关。在建立HAT1敲除HepG2肝癌细胞系的基础上,应用乙酰化修饰蛋白质组学,对肝癌细胞的蛋白质乙酰化修饰谱进行了鉴定和分析,结果鉴定出HepG2肝癌细胞中547种蛋白质上的858个乙酰化修饰位点,发现HAT1影响了68种蛋白质上74个位点的赖氨酸乙酰化修饰。生物信息学分析确定了HAT1修饰的底物蛋白质与多种信号通路有关,涉及疾病发生过程、RNA生物学、剪接体和核小体组装、氧化应激、各种信号通路以及代谢途径等。我们进一步验证了HAT1介导的蛋白质乙酰化修饰能够促进肝癌细胞的异常脂代谢。应用CCK8、克隆形成和Edu细胞增殖检测等方法证实,HAT1对肝癌细胞的增殖具有明显的促进作用。为此,本研究揭示的肝癌细胞中HAT1介导的蛋白质乙酰化修饰位点,对进一步阐明肝癌发病的分子机制具有重要的理论意义,并为开发抗肝癌药物提供了精准的靶标。

铝对大鼠记忆及海马内组蛋白乙酰基转移酶1表达的影响

目的:通过研究亚慢性铝暴露对大鼠记忆功能及组蛋白乙酰基转移酶1(HAT1)表达的影响,探究铝损伤记忆功能的机制。方法:将Wistar大鼠随机分为对照组(control)和低染毒组(Al-L)、中染毒组(Al-M)、高染毒组(Al-H),以出生当天(1 d)至90 d持续染毒方式建立亚慢性铝暴露大鼠模型。用Morris水迷宫检测大鼠的记忆功能,用尼氏染色法观察海马CA1区神经细胞的形态改变,real time RT-PCR检测大鼠海马HAT1 mRNA的表达,Western Blot检测大鼠海马HAT1蛋白的表达。结果:与对照组相比,染铝组大鼠在目标象限停留时间较短,穿越平台次数较少,表明大鼠空间记忆能力受损;尼氏染色显示大鼠海马CA1区神经细胞形态受损,同时大鼠海马HAT1 mRNA和蛋白表达均降低。结论:亚慢性铝暴露降低大鼠海马CA1区HAT1表达,可能导致大鼠空间记忆功能障碍。

组蛋白去乙酰基转移酶2在胰腺癌中作用机制及治疗的研究进展

胰腺癌是最常见的恶性肿瘤之一,其发病率逐年增加,位列癌症致死原因第5位。起病隐匿是胰腺癌的显著特点,多数患者就诊时即为晚期,丧失手术机会、错过最佳治疗时机,预后较差。虽然胰腺癌诊治现状不容乐观,但在近些年肿瘤学新理念的推动下,其临床诊疗水平得到明显提升。对于部分失去手术机会的、放化疗等效果不佳的胰腺恶性肿瘤患者,靶向治疗已逐渐成为研究的热点。组蛋白去乙酰基转移酶2(HDAC2)属于Ⅰ类组蛋白去乙酰基转移酶(HDACs)的一种,是肿瘤细胞增殖和凋亡的关键调节因子,它的异常表达可促进胰腺肿瘤的形成及耐药性的产生。本综述归纳总结了HDAC2在胰腺癌中的作用机制和治疗方面的国内外最新研究进展,为后续相关研究提供参考。

组蛋白乙酰基转移酶与组蛋白去乙酰基酶在哮喘发病中的作用研究

目的探讨哮喘病程中各种细胞因子及组蛋白乙酰基转移酶(HAT)和组蛋白去乙酰基酶(HDAC)在哮喘发病中的作用。方法将32只BALB/c小鼠随机分为对照组、哮喘组、激素治疗组和HDAC抑制剂TSA治疗组,每组8只。哮喘小鼠模型采用卵清蛋白腹腔注射致敏及雾化吸入法制作,对照组采用等量生理盐水行替代注射和雾化吸入,激素治疗组和TSA治疗组小鼠在每次激发前30 min分别予地塞米松1.0 mg/kg(0.2 m L)和TSA 1.0 mg/kg(0.2 m L)腹腔注射。末次激发24 h后取外周血,采用酶联免疫吸附试验(ELISA)测定各组血清中细胞因子IL-4、IL-8和IFN-γ水平,酶联免疫荧光法测定各组外周血单个核细胞中HAT及HDAC活性。结果哮喘组血清中IL-4及IL-8水平较对照组、激素治疗组和TSA治疗组升高(P<0.05),IL-4及IL-8水平在对照组、激素治疗组和TSA治疗组间比较差异无统计学意义(P>0.05)。哮喘组HDAC活性较对照组、激素治疗组和TSA治疗组均降低,HAT活性较激素治疗组明显升高(P<0.05);HDAC和HAT活性在对照组、激素治疗组和TSA治疗组间比较差异无统计学意义(P>0.05)。结论哮喘发病与HDAC活性下降有关,HDAC活性下降可能引起炎症因子分泌增多从而诱发哮喘。

5-杂氮-2’脱氧胞啶联合组蛋白乙酰基转移酶抑制剂对体外RD-ES细胞的抑制作用

目的研究5-杂氮-2’-脱氧胞啶(5aza-CdR)联合各种组蛋白乙酰基转移酶(HDAC)抑制剂对体外人尤文瘤细胞株RD-ES细胞的抑制作用,为尤文瘤的治疗提供实验参考。方法体外培养5×103个/ml的RD-ES细胞株,以MTT比色法观察不同浓度5aza-CdR(终浓度为10、40、100ng/ml)联合HDAC抑制剂(10、100、400、1000ng/ml的MS-275,2.5、5、10ng/ml的TSA,0.6、1、2.5ng/ml的Depsi)对RD-ES细胞染毒48h的生长抑制作用,以高灵敏度DNA试剂盒检测5aza-CdRDNA抑制率。以RT-PCR法检测5aza-CdR联合Depsi染毒对RD-ES细胞ECAD和TSLC1表达的影响。结果5aza-CdR对RD-ES细胞系抑制率为50%时的抑制剂浓度(IC50)为40ng/ml,48hDNA50%抑制率的浓度约为50ng/ml。HDAC抑制剂(MS-275,trichostatin-A,Depsi)对RD-ES细胞系的IC50值分别为400、2.5、0.6ng/ml。5aza-CdR联合HDAC抑制剂染毒组RD-ES细胞抑制率均高于相同HDAC抑制剂单独染毒组,差异有统计学意义(P<0.05)。与5aza-CdR、Depsi联合染毒组比较,5aza-CdR单独染毒组和Depsi单独染毒组激活ECAD和TSCL1的RT-PCR表达较低,差异均有统计学意义(P<0.05)。结论HDAC抑制剂能增强5aza-CdR对RD-ES细胞的抑制作用。Depsi能增强5aza-CdR激活ECAD和TSCL1的表达。

刺参组蛋白脱乙酰基转移酶基因克隆及其在夏眠期间表达特征的研究

刺参(Apostichopus japonicus)利用夏眠的习性来应对夏季的高温胁迫,长期的代谢减退和基因转录抑制是刺参夏眠调控过程中的关键策略。本研究克隆分析了刺参体内关键组蛋白脱乙酰基转移酶(HDACs)的基因全长及结构特征,测定了该家族成员(HDAC1,HDAC3和HDAC4)在夏眠期间的基因表达模式。研究表明:刺参HDAC3和HDAC4与紫海胆(Strongylocehtrotus purpturatus)相关基因的同源性最高,分属HDACs家族的Ⅰ型和Ⅱ型。定量表达分析表明,刺参不同组织中同属Ⅰ型的HDAC1和HDAC3基因在刺参夏眠不同阶段的表达均无显著差异;而属于Ⅱ型的HDAC4基因在深度夏眠阶段表达量显著上调。研究结果表明,II型HDACs在刺参夏眠基因转录抑制中具有潜在的特殊调节作用。

组蛋白去乙酰化酶抑制剂对神经胶质瘤的作用研究

正常细胞的分化以及代谢行为的调节依赖组蛋白乙酰基转移酶和组蛋白去乙酰化酶之间的平衡。一旦这种平衡关系被打破,细胞或组织就容易发生癌变,神经胶质瘤也不例外。神经胶质瘤是一种恶性度高且预后极差的颅内肿瘤,其作用机制尚不明确且呈浸润性生长。因此在治疗手段方面尚无行之有效的方法。组蛋白去乙酰化酶抑制剂作为一种新型的化疗药物为胶质瘤的治疗提供了新的方向。它通过阻碍细胞周期、诱导细胞分化和凋亡以及抑制肿瘤血管生成来抑制神经胶质瘤的生长和增殖。本文旨在从化学结构特点和对神经胶质瘤作用机制两方面阐述组蛋白去乙酰化酶抑制剂,并对新的一类组蛋白去乙酰化酶抑制剂丙戊酸及其衍生物的研究作一综述。

组蛋白去乙酰化酶抑制剂应用前景

组蛋白去乙酰化（HDACs）与组蛋白乙酰基转移酶（HATs） 染色体由DNA、组蛋白和非组蛋白组成。染色体的基本结构单位是核小体，它由大约146bp的DNA和组蛋白八聚体组成，

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。

组蛋白乙酰化/去乙酰化与肺部疾病

组蛋白乙酰化修饰与基因的表达调控相关,参与了各种肺部疾病的病变过程。组蛋白乙酰化和去乙酰化由一对功能相互拮抗的蛋白酶——组蛋白乙酰基转移酶和组蛋白去乙酰化酶负责。二者之间的动态平衡在特定条件下被破坏,会导致基因转录的失调,引起基因表达的异常。

生长抑制因子家族在组蛋白乙酰化修饰作用的研究进展

生长抑制因子(inhibitor of growth,ING)家族成员是候选的抑癌基因。ING蛋白能够与组蛋白乙酰基转移酶、去乙酰化酶等相互结合并形成复合物,该类复合物具有识别组蛋白密码、参与染色体重构、调节特定基因的表达、与p53协同作用、诱导细胞凋亡等作用。本文就生长抑制因子家族参与组蛋白修饰的作用做一综述。

组蛋白乙酰转移酶/组蛋白去乙酰基酶在慢性阻塞性肺疾病发病机制和治疗中的研究进展

慢性阻塞性肺疾病（COPD）是一种以进展性气流受限为特征的慢性炎症性疾病,病情严重程度与肺部炎症直接相关,多种炎症介质和细胞因子参与其中。组蛋白乙酰转移酶（HAT）与组蛋白去乙酰基酶（HDAC）可通过调节染色质结构而影响炎症基因的表达。HDAC活力降低可抑制核心组蛋白脱乙酰基作用,开启各种炎症基因转录,诱导皮质内固醇抵抗,促进COPD炎症进展和气流受限严重度,从而影响疾病的预后。

组蛋白脱乙酰基转移酶抑制剂丙戊酸钠在肺纤维化中的抗炎作用

目的探讨组蛋白脱乙酰基转移酶抑制剂丙戊酸钠在博莱霉素诱导肺纤维化大鼠的肿瘤坏死因子-α（tumor necrosis factor—alpha，TNF-α）表达的调节。方法36只雄性SD大鼠随机分为控制对照组、肺纤维化组、肺纤维化＋丙戊酸钠干预组。肺纤维化模型组、丙戊酸钠干预组给予博莱霉素溶液按5mg／kg气管内注入建立大鼠肺纤维化模型，对照组给予等体积生理盐水注射。各组随机于造模后第7天处死，观察支气管肺泡灌洗液（BALF）中白细胞数及LDH的变化，肺组织大体及HE变化和Masson染色，Szapiel评分，大鼠肺组织羟脯氨酸（HYP）检测及TNF-α免疫组织化学检测。结果与对照组相比，模型组BALF中LDH、BALF白细胞数的变化（P〈0．01），肺组织TNF-α及HYP含量显著增高（P〈0．05），丙戊酸钠干预后增高的Szapiel评分，TNF-α及HYP受到明显抑制。结论给予VPA干预后能显著降低TNF—a水平，减小早期肺部炎症，从而达到抑制肺纤维化的发生。

脓毒症并发急性肾损伤患者血清HDAC4和KLF5的表达及其临床价值

目的探究脓毒症并发急性肾损伤(AKI)患者血清组蛋白去乙酰基转移酶4(HDAC4)和锌指蛋白转录因子5(KLF5)表达及临床价值。方法选取2020年9月—2022年9月本院收治的60例脓毒症并发AKI患者作为AKI组,选取同期北京市大兴区人民医院收治的75例脓毒症未发生AKI患者作为非AKI组。比较两组的临床资料、血清HDAC4和KLF5水平。ROC分析血清HDAC4和KLF5对脓毒症患者并发AKI的诊断价值。Logistic回归分析影响脓毒症患者并发AKI的因素。结果与非AKI组相比,AKI组患者血清HDAC4、KLF5、降钙素原(PCT)、肌酐(Cr)、序贯性器官衰竭(SOFA)、急性生理学及慢性健康状况评分系统Ⅱ(APACHEⅡ)评分较高,AKI组血小板计数(PLT)较低,差异有统计学意义(P<0.05)。随着AKI组患者分期升高,血清HDAC4和KLF5水平依次升高,差异有统计学意义(P<0.05)。ROC曲线分析显示,血清HDAC4、KLF5可辅助诊断脓毒症患者是否并发AKI的曲线下面积(AUC)是0.800(95%CI:0.723~0.876)、0.810(95%CI:0.735~0.886);二者联合诊断的AUC为0.908(95%CI:0.856~0.961),均优于各自单独检测(Z=2.277、2.102,P<0.05)。Logistic回归分析显示,APACHEⅡ评分、SOFA评分、HDAC4、KLF5是影响脓毒症患者是否并发AKI的危险因素(P<0.05)。结论脓毒症并发AKI患者血清HDAC4、KLF5水平升高,且二者联合检测对脓毒症并发AKI的诊断效能较高,对评估脓毒症并发AKI有较好的临床诊断价值。

组蛋白去乙酰化酶在支气管哮喘致病过程中的作用

支气管哮喘（简称哮喘）是一种以气道炎症、气道重塑和气道高反应为主要病理变化的过敏性气道疾病,而染色质修饰在这一过程中发挥着重要作用.其中组蛋白的乙酰化和去乙酰化修饰占有重要地位,在基因转录活跃区,核心组蛋白的乙酰化活性高;在非活跃区,核心组蛋白的乙酰化程度低[1].在体内组蛋白的乙酰化和去乙酰化是动态可逆的,如果该平衡在特定的条件下被破坏,就会导致基因转录失调,从而引起基因表达的异常.在哮喘的致病过程中,组蛋白的乙酰化与去乙酰化修饰均发生了不同程度的改变,参与了哮喘气道炎症、气道重塑和气道高反应的形成.近年来大量实验已经证实了组蛋白去乙酰化酶抑制剂具有抗炎抗氧化和抗细胞增生等一系列的作用,根据组蛋白去乙酰化酶在正常和病变的气道和肺组织中表达差异的研究,以及组蛋白去乙酰化酶抑制剂对肺结构细胞和炎症细胞的影响,推测应用组蛋白去乙酰化酶抑制剂治疗哮喘可能缓解气道炎症、气道重塑和气道高反应[2].