组蛋白赖氨酸甲基转移酶在急性髓系白血病中的研究进展

急性髓系白血病(AML)是一种源于造血干细胞的血液恶性肿瘤,具有治疗难度大、预后差等特点。表观遗传学在白血病的发生、发展中起着重要作用。组蛋白甲基化修饰相关基因和酶作为AML治疗靶点的研究取得了较大进展。该文就组蛋白H3赖氨酸甲基转移酶在AML中的研究进展进行综述。

组蛋白赖氨酸甲基转移酶2D在前列腺癌中的研究进展

代谢重编程和表观遗传在前列腺癌(Prostate Cancer,PCa)的发生发展中十分重要。组蛋白赖氨酸甲基转移酶2D(KMT2D)是一种重要的表观遗传因子,它可以通过甲基化组蛋白H3赖氨酸4(H3K4)促进全基因组的可及性和转录。外显子组测序表明,KMT2D是许多类型癌症中最常见的突变基因之一。KMT2D在不同类型癌症中的作用不同,既可作为抑癌基因也可作为癌基因,KMT2D在中国PCa患者中高突变和过表达。对KMT2D在PCa中作用的相关研究进行回顾,可以熟悉KMT2D在PCa中的调控过程,对PCa的精准靶向治疗和获得更好的疾病预后具有重要意义。

组蛋白赖氨酸甲基转移酶DOT1L抑制剂分子水平高通量筛选模型的建立

类端粒沉默干扰体1(disruptor of telomeric silencing 1-like,DOT1L)是一种能够催化组蛋白H3第79位赖氨酸(H3K79)发生甲基化修饰的表观遗传调控酶,是第一个被发现不含有SET结构域的赖氨酸甲基转移酶.H3K79位点的甲基化程度能够影响和调控某些特定基因的表达,与急性髄性白血病(acute myelocytic leukemia,AML)的发生与发展密切相关.为建立一种分子水平DOT1L小分子抑制剂的高通量筛选模型,以EPZ-5676为阳性化合物,探讨最佳反应酶浓度、底物浓度及反应时间等,并对优化后的反应体系进行检测和确认.通过对多种参数优化使得高通量筛选体系的Z'因子达到0.54,表明已成功建立了DOT1L小分子抑制剂高通量筛选模型.

组蛋白赖氨酸甲基转移酶与肿瘤

组蛋白甲基化是继乙酰化研究之后的又一热点。核小体组蛋白尾部赖氨酸残基的甲基化反应是由一类具有SET结构域的蛋白酶催化的,新近研究发现该结构域有一个新的蛋白质折叠和支架,与这类酶结合底物及其催化活性密切相关。这类酶与肿瘤的发生密切相关。深入研究其结构与功能的关系有助于最终解开基因精细调控的奥秘。

组蛋白赖氨酸甲基转移酶2D调控H9c2细胞中HIF-1α/VEGF通路(英文)

组蛋白赖氨酸甲基转移酶2D(histone-lysine N-methyltransferase 2D,KMT2D)作为主要的组蛋白3第4位赖氨酸(H3K4)甲基转移酶,在调控胚胎发育、组织分化、代谢和肿瘤抑制方面发挥重要作用。在小鼠体内,敲除Kmt2d会导致严重的心脏发育缺陷最终造成胚胎期死亡。低氧诱导因子-1α(hypoxia-inducible factor 1α,HIF-1α)作为调节细胞应对低氧的关键转录因子,能够调控多种下游基因转录。有相关研究揭示,表观遗传调控者能够调节HIF-1α的稳定性和活性。同样,作为表观遗传调控者的组蛋白甲基转移酶KMT2D是否参与低氧条件下HIF-1α对下游基因的调控,目前仍未知。在本研究中,观察在Kmt2d正常或缺乏的情况下,心肌细胞H9c2对低氧环境的应答反应。结果显示,与常氧条件相比,低氧状态下HIF-1α、组蛋白乙酰化酶P300、KMT2D及其介导的H3K4一甲基化(H3K4 mono-methylation,H3K4me1)的蛋白质水平增加(P<0.05);HIF-1α下游基因血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor,Vegf)的mRNA表达水平明显上调(P<0.01)。染色质免疫共沉淀实验(chromatin immunoprecipitation assay,ChIP-qPCR)检测结果显示,H3K4me1和组蛋白3第27位赖氨酸乙酰化(histone 3 lysine 27 acetylation,H3K27ac)在Vegf基因启动子区域的结合丰度明显增加(P<0.05)。低氧条件下沉默Kmt2d之后,H3K4me1蛋白水平和Vegf的mRNA表达下降(P<0.05)。本研究表明,低氧条件下KMT2D参与调控HIF-1α和下游基因Vegf的表达。

组蛋白赖氨酸甲基转移酶对肺癌细胞增殖和凋亡的影响

[目的]探讨组蛋白赖氨酸甲基转移酶(SETD1B)对肺癌细胞增殖和凋亡的影响.[方法]对肺癌A549细胞进行SETD1B siRNA转染,实验分为正常组、siNS组和siSETD1B组,均用浓度为0.1μmol/L处理,转染48 h,采用细胞集落形成实验检测细胞增殖能力,利用流式细胞术检测细胞周期及细胞凋亡情况.[结果]与siNS组和正常组比较,siSETD1B组细胞增殖能力显著降低,细胞周期受到阻滞,细胞凋亡率明显升高,相比较差异均有统计学意义(P<0.05).[结论]沉默SETD1B可抑制肺癌细胞增殖,阻滞细胞周期并诱导细胞凋亡.

组蛋白赖氨酸甲基转移酶NSD3在肿瘤发生中的作用

NSD3是具有致癌作用的组蛋白赖氨酸甲基转移酶(HKMTases)NSD(核受体结合SET结构域蛋白)家族的一员。近期许多研究表明NSD3在乳腺癌、急性髓性白血病、坚果中线癌、肺癌等多种恶性肿瘤中有促进肿瘤发生的作用,可与NUP98、NUT融合或与BRD4、CHD8、MYC等相互作用,形成致癌复合物;也可以通过调控H3K36me2水平或EGFR(K721)甲基化,加速细胞周期进程,促进肿瘤发生。NSD3不仅参与肿瘤的发生,还与肿瘤的不良预后及侵袭能力有关。本文对NSD3最新的研究进展进行归纳总结,探讨NSD3在肿瘤发生中的作用及潜在的应用前景。

组蛋白赖氨酸甲基转移酶在糖尿病中的研究进展

糖尿病是一组由多病因引起的以慢性高血糖为特征的终身性代谢性疾病。长期血糖增高导致大血管、微血管受损并危及心、脑、肾、周围神经、眼、足等。表观遗传学中许多组蛋白修饰酶在糖尿病中发挥重要作用。越来越多的研究证实组蛋白赖氨酸甲基转移酶与糖尿病及其并发症的发生发展存在联系。组蛋白赖氨酸甲基转移酶不仅通过与一些转录因子的相互作用而影响胰岛素基因的表达,还可通过促进功能性β样细胞的转化来影响糖尿病的发生发展。组蛋白赖氨酸甲基转移酶还通过影响一些炎症因子,活性氧等参与到糖尿病并发症中。本文是对组蛋白赖氨酸甲基转移酶在糖尿病中研究进展的简要综述。

组蛋白赖氨酸甲基转移酶在肿瘤发生及衰老中的研究进展

人类基因组包含上千种重复单元核小体,单个核小体由146bp的DNA序列和4种组蛋白(H1、H2、H3和H4)组成。这些组蛋白经常发生各种修饰,包括甲基化、乙酰化、磷酸化和泛素化等,进而调控基因表达,其中甲基化修饰占据重要地位[1]。组蛋白甲基化修饰主要通过组蛋白甲基转移酶(histone methyltransferases,HMTs)来催化进行。HMTs是一个巨大的酶家族,它能够将1~3个S-腺苷甲硫胺酸(SAM)转移到组蛋白特殊位点的赖氨酸或精氨酸残基,催化其甲基化,从而控制转录、染色质形成及细胞分化[2]。

组蛋白赖氨酸甲基转移酶2B的研究进展

组蛋白赖氨酸甲基转移酶2B(histone lysine-K specific methyltransferase 2B,KMT2B),也称为混合谱系白血病2(mixed lineage leukemia 2,MLL2)蛋白,属于哺乳动物组蛋白H3赖氨酸4(histone H3 lysine-K 4,H3K4)特异性的甲氨基转移酶家族,在广泛的细胞过程中发挥关键作用。KMT2B蛋白本身及其介导转录的某些特定基因启动子、强化子或附近顺式调节位点上的H3K4甲基化(H3K4me)的修饰,均能引起表观遗传修饰异常的改变,从而通过调控基因的转录与表达进而影响生长、发育。随着国内外近年来对KMT2B蛋白研究进一步的深入,发现KMT2B与早期生长迟缓、胚胎死亡、自主运动的控制和儿童肌张力障碍的发病机制有关。此外,MLL家族的MLL2在肝细胞癌、白血病、结肠直肠癌和神经胶质瘤等肿瘤里高表达,表现出有促肿瘤功能。在这篇综述中,我们讨论了KMT2B基因、KMT2B蛋白特征和生物学功能,还强调了基因调控、组织发育、先天性疾病和肿瘤疾病的影响,以期为相关疾病预防和诊治提供新的思路。

组蛋白赖氨酸甲基转移酶2D在胃癌中的表达及临床意义

目的检测胃癌组织中赖氨酸组蛋白甲基转移酶2D(KMT2D)的表达水平并探究其临床意义。方法对100例胃癌患者癌组织及其相应的癌旁组织中的KMT2D进行免疫组织化学染色,分析其蛋白表达水平与患者临床病理特征和预后的关系。结果100例胃癌组织中的KMT2D高表达率[78%(78/100)]显著高于癌旁组织的高表达率[12%(12/100)]。胃癌组织中的KMT2D高表达与浸润深度(χ^(2)=36.515,P<0.01)、淋巴结转移状态(χ^(2)=52.329,P<0.01)、TNM分期(χ^(2)=78.952,P<0.01)、肿瘤瘤体大小(χ^(2)=10.905,P<0.010)、淋巴管侵犯状态(χ^(2)=22.355,P<0.01)、静脉侵犯状态(χ^(2)=4.100,P<0.05)显著相关,而与患者的性别、年龄、肿瘤远处转移、肿瘤分化程度、肿瘤部位无明显相关(P>0.05)。此外Kaplan-Meier生存分析显示KMT2D高表达组的胃癌患者中位生存时间为15个月,低于KMT2D低及正常表达组的患者,两者差异有统计学意义(Log-rank=11.146,P<0.05)。Cox单因素回归分析表明年龄[风险比(HR)=0.544,P<0.05]、肿瘤浸润深度(HR=2.054,P<0.05)、淋巴结转移(HR=1.964,P<0.05)、远处转移(HR=2.663,P<0.05)、TNM分期(HR=2.344,P<0.05)、KMT2D表达水平(HR=2.420,P<0.05)都是胃癌患者的不良预后影响因素,但是Cox多因素回归分析发现以上因素都不是胃癌的独立预后因素(P>0.05)。结论KMT2D在胃癌组织中高表达,作为癌基因促进胃癌的进展并与胃癌的预后显著相关。

蛋白质精氨酸甲基转移酶调控骨形成与骨愈合的研究进展

蛋白质精氨酸甲基化是由蛋白质精氨酸甲基转移酶(PRMTs)介导的调控蛋白质功能的重要翻译后修饰(PTM),其与众多疾病的发生发展密切相关。精氨酸的甲基化修饰与炎症相关疾病及骨折愈合关系密切,PRMTs表达下降可导致骨折延迟愈合甚至不愈合。PRMT5、PRMT6在骨折愈合方面均有重要意义,其与PI3K-AKT通路、NF-κB通路息息相关。探讨蛋白质精氨酸甲基化与骨折愈合之间的联系,可为预防骨折延迟愈合甚至不愈合提供新思路。

丝氨酸羟甲基转移酶2对人皮肤黑色素瘤细胞增殖的影响

目的研究丝氨酸羟甲基转移酶2(SHMT2)对人皮肤黑色素瘤细胞增殖的影响及作用机制。方法通过GEPIA在线数据库分析人皮肤黑色素瘤中SHMT2的表达情况及其与β-catenin、c-Myc和Cyclin D1表达的相关性。通过嘌呤霉素进行压力筛选获取稳定表达SHMT2的人皮肤黑色素瘤A-375-SHMT2细胞株,采用细胞计数、CCK-8法、流式细胞术分别检测SHMT2对细胞增殖和细胞周期的影响,Western blot检测β-catenin及其下游分子Cyclin D1和c-Myc蛋白的表达。萤火虫荧光素酶报告系统实验(TOP/FOP-Flash luciferase reporter assay)检测wnt/β-catenin信号通路的活性。在稳定表达SHMT2的A-375-SHMT2细胞中使用XAV-939抑制wnt/β-catenin信号通路活性后,观察细胞增殖的变化。结果GEPIA在线数据库分析的结果显示,SHMT2在人皮肤黑色素瘤患者肿瘤组织中高表达(P<0.05),SHMT2表达与β-catenin、c-Myc和Cyclin D1呈正相关(P<0.05)。成功筛选获得稳定表达SHMT2的A-375-SHMT2细胞系及对照细胞系A-375-GFP。与A-375-GFP组相比,A-375-SHMT2组细胞的增殖能力更强(P<0.05),处于细胞周期G0/G1期的细胞比例降低(P<0.05),S期和G2/M期的细胞比例增高(P<0.05)。Western blot和双荧光素酶TOP/FOP实验的结果显示SHMT2增强wnt/β-catenin信号通路活性(P<0.05),并上调β-catenin、c-Myc和Cyclin D1的表达(P<0.05)。在A-375-SHMT2细胞中使用XAV-939抑制wnt信号通路后可以逆转SHMT2对细胞增殖的促进作用及对Cyclin D1和c-Myc的上调效应(P<0.05)。结论SHMT2通过激活wnt/β-catenin信号转导通路活性促进人皮肤黑色素瘤细胞的体外增殖。

精氨酸甲基转移酶(PRMT)7通过IGF-1信号通路调控人骨髓间充质干细胞成脂分化的研究

目的本研究旨在明确精氨酸甲基转移酶(PRMT)7在人骨髓间充质干细胞(hBMSCs)成脂分化过程中的变化以及是否调控hBMSCs成脂分化,进而探索相应的调控机制。方法通过定量反转录PCR(qRT-PCR)和蛋白质印迹(Western blot)检测hBMSCs成脂分化过程中PRMT7的变化;通过qRT-PCR和Western blot实验证明PRMT7稳定敲低细胞系构建成功。进行油红O染色和定量分析,以及qRT-PCR和Western blot实验检测PRMT7稳定敲低细胞系成脂分化水平的变化;通过裸鼠体内异位成脂实验,油红O染色检测PRMT7稳定敲低细胞系体内异位成脂的效果;通过qRT-PCR和Western blot证明PRMT7稳定过表达细胞系构建成功。进行油红O染色和定量分析以及qRT-PCR和Western blot实验检测PRMT7稳定过表达细胞系成脂分化水平的变化;通过q RT-PCR和Western blot实验检测敲低PRMT7和过表达PRMT7的细胞中IGF-1表达水平的变化。在PRMT7稳定敲低细胞系中转染siIGF-1并通过qRT-PCR和Western blot检测IGF-1的表达水平验证敲低效率。通过油红O染色和定量分析,qRT-PCR实验检测转染siIGF-1的敲低组hBMSCs成脂分化水平的变化。结果本文发现:在hBMSCs成脂过程中,PRMT7表达水平明显降低(P<0.01);敲低PRMT7后hBMSCs的成脂分化能力增强(P<0.001);敲低PRMT7后hBMSCs的体内异位成脂分化能力增强;过表达PRMT7后hBMSCs的成脂分化能力减弱(P<0.01);PRMT7敲低后IGF-1表达水平增加(P<0.0001);PRMT7过表达后IGF-1表达水平降低(P<0.0001);转染siIGF-1后,各细胞系IGF-1表达水平明显降低(P<0.001);敲低组转染siIGF-1后成脂分化能力明显降低(P<0.01)。结论本研究通过细胞水平和裸鼠皮下移植实验发现PRMT7显著抑制hBMSCs成脂分化,机制研究发现PRMT7对hBMSCs成脂分化的调控作用依赖IGF-1信号通路。上述研究表明,PRMT7可能是治疗相关疾病的潜在分子靶点,为PRMT7和hBMSCs应用于相关疾病治疗提供了新思路。

组蛋白赖氨酸甲基转移酶抑制剂研究进展

组蛋白赖氨酸甲基转移酶(EZH2)可通过对组蛋白3(H3K27me3)上第27位的赖氨酸进行甲基化来改变下游靶基因的表达,同时EZH2通过参与DNA甲基化来抑制基因转录从而达到抑制肿瘤细胞生长的作用。近年来,EZH2在肿瘤病理生理学中的作用得到广泛关注和深入研究,全球首个EZH2抑制剂tzemetostat的上市具有里程碑式的意义。对EZH2的结构和作用方式进行总结,同时重点介绍全球在研EZH2抑制剂临床前及临床研究进展,以期为全新的EZH2抑制剂的研发提供参考。

精氨酸甲基转移酶在肝细胞癌中作用的研究进展

肝细胞癌是一种异质性疾病,其发生的复杂性与表观遗传修饰有关。哺乳动物蛋白质精氨酸甲基转移酶(protein arginine methyltransferases,PRMTs)可介导细胞的表观遗传修饰,并在肝细胞癌的发生、发展、治疗及预后中发挥重要作用。PRMTs催化组蛋白和非组蛋白靶蛋白的精氨酸残基发生单甲基化和(对称的及不对称的)二甲基化。PRMT1、2、3、4、5、6、7、9等家族成员在肝细胞癌中的作用不同,涉及癌细胞生长、转移、治疗和预后等。选择性和特异性PRMTs抑制剂的研究开发有望为临床肝细胞癌的治疗和预后提供新思路和新靶点。本文重点概述PRMTs在肝细胞癌中作用的机制研究进展。

乳腺浸润性导管癌中上皮剪接调节蛋白与组蛋白赖氨酸去甲基化酶5A表达的临床意义

目的探究乳腺浸润性导管癌及癌旁组织中上皮剪接调节蛋白(ESRP1)与组蛋白赖氨酸去甲基化酶5A(KDM5A)的表达及临床意义。方法选取2018年4月至2021年4月于包头市肿瘤医院经手术治疗及病理学检查确诊为乳腺浸润性导管癌患者的组织标本(n=162)及癌旁组织标本(n=38)。采用实时荧光定量PCR法(RT-PCR)检测乳腺浸润性导管癌及癌旁组织中ESRP1与KDM5AmRNA的表达水平,采用免疫组化(IHC)法检测乳腺浸润性导管癌及癌旁组织中ESRP1与KDM5A蛋白的表达水平。比较乳腺浸润性导管癌及癌旁组织中ESRP1、KDM5AmRNA相对表达量及ESRP1、KDM5A蛋白阳性表达率,分析ESRP1与KDM5A蛋白表达的相关性及乳腺浸润性导管癌患者ESRP1、KDM5A蛋白表达与临床病理特征的关系。结果乳腺浸润性导管癌组织中ESRP1mRNA相对表达量高于癌旁组织,KDM5AmRNA相对表达量低于癌旁组织,差异有统计学意义(P<0.05)。乳腺浸润性导管癌组织中ESRP1蛋白阳性表达率均高于癌旁组织,KDM5A蛋白阳性表达率均低于癌旁组织,差异有统计学意义(P<0.05)。乳腺浸润性导管癌中ESRP1蛋白表达与KDM5A蛋白表达呈负相关(r=-0.34,P<0.05)。ESRP1、KDM5A蛋白表达与淋巴结转移情况、分子亚型、临床分期、组织学分级有关(P<0.05),与年龄、肿瘤直径、脉管侵犯、神经侵犯无关。结论ESRP1在乳腺浸润性导管癌中呈高表达,KDM5A呈低表达,二者与乳腺浸润性导管癌的关系密切,可参与乳腺癌的发生发展,联合检测有利于及早诊疗乳腺浸润性导管癌,为个体化治疗提供新思路,有望成为乳腺浸润性导管癌分子治疗的新靶点。

组蛋白赖氨酸去甲基化酶5A在中枢神经系统疾病中的作用

组蛋白甲基化修饰是表观遗传的重要机制之一,最近研究发现组蛋白赖氨酸去甲基化酶5A(KDM5A)在个体发育、组织分化和肿瘤发生发展等过程中发挥重要的调控作用。成年动物大部分脑区已经失去神经发育功能,但是最新单细胞测序技术和精神疾病的动物模型研究揭示动物脑内KDM5A表达改变与神经疾病发生相关,提示KDM5A是探究脑疾病潜在的靶分子。本文从KDM5A分子结构、表达调控通路等方面总结最新进展,从而为后续其他中枢神经系统疾病研究提供参考。

组蛋白赖氨酸特异性去甲基化酶KDM1家族在肝细胞癌中的作用

肝细胞癌(HCC)作为临床最常见的消化系统恶性肿瘤,占所有肝脏恶性肿瘤患者的85%~90%[1]。HCC患者的5年生存率为17%~20%,位居癌症相关死亡原因第4位,目前全球每年约有84万新增HCC病例,且这一趋势仍在进行性上升[2,3]。该病发病隐匿,早期缺乏典型临床症状和特异性检测指标,被发现时通常已处于晚期阶段,并且由于目前治疗手段有限,费用高昂,俨然成为了影响公众健康的社会难题。目前分子靶向免疫治疗在HCC治疗中取得了突破性进展,是肝病领域的研究热点之一,不断深入挖掘HCC进展过程中的调控分子,为新型抗癌药物的研发提供潜在治疗靶点,是今后肝病学科攻坚的重点方向。

蛋白质赖氨酸甲基转移酶在甲状腺癌中的研究进展

蛋白质赖氨酸甲基转移酶(protein lysine methyltransferase,PKMT)能催化组蛋白尾部和非组蛋白靶标上的赖氨酸残基甲基化。这类重要的翻译后修饰,可影响染色质的结构和紧密程度,进而影响基因表达。越来越多证据表明,PKMT的遗传改变会影响PKMT在组织中的正常表达从而发挥致癌或抑癌功能。在多种实体瘤中发现PKMT的表达与肿瘤病人的预后有关。本综述总结Zeste增强子同源物2(enhancer of zeste homologue 2,EZH2)、组蛋白-赖氨酸N-甲基转移酶2(histone-lysine N-methyltransferase 2,KMT2)家族和含有SET结构域及MYND结构域蛋白(SET and MYND domain-containing protein,SMYD)家族三类主要PKMT的功能及其在甲状腺癌中的作用。