组蛋白H3K4甲基转移酶KMT2D研究进展

组蛋白-赖氨酸N-甲基转移酶2D(KMT2D),属于哺乳动物H3K4甲基转移酶家族成员,在成人组织中广泛表达,对于早期胚胎发育有重要作用。C-末端的SET区域负责组蛋白H3K4甲基化,维持KMT2D蛋白的稳定性。KMT2D与WRAD、NCOA6、PTIP、PA1和H3K27去甲基化酶UTX组成复合物,在其中起到支架蛋白的作用,维持UTX的稳定性。KMT2D主要催化哺乳动物H3K4单甲基化,与转录因子共同作用于增强子区域,从而调控基因表达。KMT2D在调节细胞发育、分化、新陈代谢和肿瘤抑制方面具有重要作用,其突变导致多种疾病发生。进一步研究KMT2D有助于揭示其异常所引发多种疾病的病因,并且对开发临床药物提供有力的帮助。

组蛋白去甲基化酶KDM5A调控H3K4me3参与神经管畸形发生的分子机制

神经管畸形(NTDs)的病因与防治是出生缺陷领域研究的重点,叶酸可以预防神经管畸形但其机制不明。本文借助低叶酸细胞模型和低叶酸NTDs小鼠模型通过染色质免疫共沉淀、Cut&Tag等技术,探讨了组蛋白去甲基化酶lysine demethylase 5A(KDM5A)及其调控的下游组蛋白H3K4me3修饰在叶酸缺乏导致的NTDs发生中的潜在分子机制。结果显示,低叶酸的细胞模型中,qRT-PCR、Western印迹结果显示,KDM5A分子表达明显下降(P<0.05)。作为组蛋白H3K4me3调控的上游关键酶,进一步通过染色质免疫共沉淀ChIP、ChIP-qPCR实验证实,叶酸缺乏下组蛋白H3K4me3在神经发育基因Axin 2和Atoh 1基因启动子区富集增加(P<0.05)。通过构建KDM5A基因敲除细胞模型,借助Cut&Tag试验证实,KDM5A基因敲除后H3K4me3主要富集在神经发育基因上。最后在低叶酸导致的NTDs小鼠模型的脑组织中,RT-qPCR、Western印迹以及ChIP-qPCR实验显示,E9.5 d的NTDs胎鼠脑组织中KDM5A表达下降(P<0.05),Axin2、Atoh1表达升高(P<0.05),Axin2、Atoh 1基因启动子区的H3K4me3富集增多(P<0.05)。综上所述,KDM5A蛋白在叶酸缺乏导致的NTDs中发挥重要作用,其可通过调控下游H3K4me3进而调控神经发育靶基因Axin2、Atoh 1异常表达,介导NTDs的发生。本研究从叶酸缺乏介导KDM5A调控组蛋白修饰来探讨NTDs的发病机制,为降低出生缺陷,促进生殖健康提供依据。

亚慢性铝暴露对大鼠学习记忆能力及组蛋白H3K4甲基转移酶影响研究

目的研究铝亚慢性染毒对大鼠学习记忆能力及组蛋白H3第4位赖氨酸(H3K4)甲基转移酶(MLL)的影响。方法无特定病原体级健康雄性SD大鼠40只按体质量随机分为对照组和低、中、高剂量组,每组10只。采用饮水染毒法,对照组给予灭菌自来水,低、中、高剂量组分别每日给予剂量为2、12、72 mg/kg体质量的铝染毒,连续染毒90 d。染毒结束后,采用Morris水迷宫实验测定大鼠学习记忆能力,采用组蛋白甲基转移酶活性/抑制性试剂盒测定海马组织中MLL活力,采用实时荧光定量聚合酶链反应法测定海马组织中MLL相对表达量。结果Morris水迷宫实验结果显示:定位航行实验中,大鼠逃避潜伏期在染铝处理与训练时间的交互作用上无统计学意义(P>0.05),大鼠逃避潜伏期在染铝处理的主效应上无统计学意义(P>0.05),但在训练时间的主效应上有统计学意义(P<0.05);空间探索实验中,中和高剂量组大鼠穿越平台位置次数均少于对照组(P<0.05),高剂量组目标象限停留时间短于对照组(P<0.05)。中和高剂量组大鼠海马组织中MLL活力均低于对照组(P<0.01),高剂量组MLL活力分别低于低和中剂量组(P<0.05)。各组大鼠海马组织中MLL相对表达量比较,差异无统计学意义(P>0.05)。结论亚慢性铝暴露可导致大鼠学习记忆能力下降及海马组织中MLL活力降低,提示铝可能通过降低MLL进而影响学习记忆能力。

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。

组蛋白去甲基化酶LSD1去除亲代组蛋白H3K4me2促进复制偶联的核小体装配

目的探索真核细胞内影响与调控复制偶联的核小体组装及解聚的表观遗传学机制。方法人骨肉瘤细胞系(U2OS)转染对照和组蛋白H3K4去甲基化酶(lysine-specific demethylase 1,LSD1)siRNA,双胸苷阻滞或胸苷-诺考达唑联合阻滞同步化细胞,释放后在不同时间点进行流式细胞术分析,检测LSD1敲低对细胞周期的影响;免疫印迹试验检测LSD1 siRNA敲低效率;U2OS细胞同步化后进行免疫荧光共聚焦显微镜观察,检测LSD1、组蛋白H3K4二甲基化、一甲基化(H3K4me2/1)在细胞周期中的表达水平;U2OS细胞转染对照、LSD1 siRNA后进行微球菌核酸酶(micrococcal nuclease,MNase)消化后检测核小体装配效率;免疫共沉淀实验检测与LSD1存在相互作用的体内蛋白。结果组蛋白H3K4去甲基化酶LSD1能促进复制偶联的核小体装配。结论复制前期LSD1催化亲代组蛋白H3K4me2去甲基化,导致H3K4me2被清除至一定水平,有助于复制偶联的核小体装配。本研究不仅揭示了LSD1之前未被阐明的生物学功能,同时拓宽了对表观遗传生物学功能的认知。

白念珠菌H3K4甲基转移酶N末端肽段Set1-208p的原核细胞表达及鉴定

目的原核细胞表达白念珠菌H3K4甲基转移酶N末端肽段Set1-208p,鉴定重组蛋白质的抗原性。方法用比对软件对白念珠菌H3K4甲基转移酶与其他物种甲基转移酶进行比对。选择与人类无同源性的抗原特异性片段,以白念珠菌C1标准株基因组DNA为模板,PCR扩增Set1-208p的编码基因,以pET28a(+)为载体,构建重组表达质粒,转化大肠杆菌BL21(DE3),IPTG诱导重组蛋白质表达。用抗His标签的单克隆抗体鉴定融合蛋白,并用确诊侵袭性白念珠菌感染(IC)患者血清进行抗原性鉴定。结果成功克隆了白念珠菌抗原特异性H3K4甲基转移酶片段Set1-208p基因并诱导表达,获得了纯化的重组肽段,所得蛋白质分子量(Mr)约为29 000,带有His标签,经western blot鉴定,诱导的重组蛋白可与IC患者血清特异性反应。结论成功诱导表达了具有良好抗原反应性的Set1-208p重组蛋白质,为建立相应的抗原、抗体ELISA检测方法提供基础。

组蛋白H3K36位点甲基转移酶识别组蛋白底物的分子机制研究进展

组蛋白H3第36位赖氨酸的甲基化修饰在染色质上含量丰富,与活跃转录以及DNA损伤修复等重要生理过程相关.H3K36位点可以被一甲基化、二甲基化和三甲基化3种形式修饰,目前已知的负责组蛋白H3K36三甲基化修饰的人源蛋白是SETD2,负责组蛋白H3K36二甲基化修饰的酶包含NSD1、NSD2和NSD3和ASH1L共4名成员.这些H3K36甲基转移酶都具有非常特异的H3K36位点选择性,因此,对调控体内H3K36甲基化修饰的水平和分布十分重要.此外,它们的表达异常与人类的多种疾病相关.因此,解析组蛋白H3K36甲基转移酶识别并修饰组蛋白底物的分子机制,对揭示这些酶参与的表观遗传调控机制及其在体内的生理功能都具有十分重要的意义.早期的研究使得人们对组蛋白H3K36甲基转移酶催化底物的机制有了较深入的认识,但是由于解析的修饰酶与底物复合物的结构较少,对这些酶特异识别组蛋白底物分子机制的认识尚有很多不足.近年来,随着冷冻电镜技术的应用,H3K36甲基转移酶与核小体底物的复合物结构相继取得了突破,极大地推进了人们对这些酶识别并催化组蛋白底物分子机制的认识.本文以这几个组蛋白H3K36甲基转移酶为主要目标,对其分子机制的最新进展进行介绍总结.

白色念珠菌H3K4甲基转移酶N端肽段抗体的ELISA检测方法建立

目的建立检测人血清中抗白色念珠菌H3K4甲基转移酶N末端肽段（N—terminal region of histone 3 lysine 4 methyhransferase，Setl-208p）IgG类抗体的ELISA方法，评估其在侵袭性念珠菌病（invasive candidiasis，IC）患者中的早期诊断价值。方法收集IC患者（105例）、定植患者（37例）、细菌感染患者（25例）、其他真菌感染患者（10例）以及健康体检者（200例）血清，用Setl-208p作为包被抗原，血清1：500稀释，以羊抗人IgG-HRP为二抗，测定人血清中相应的抗Setl-208p抗体水平，确定cut-off值并考查方法的敏感度、特异度和准确度。结果以重组Setl-208p抗原建立的ELISA法精密度良好，批内变异系数（coefficient of variation，CV）为5．5％，批间CV为10．4％。重组抗原对血清中相应抗体的阻断率为91．8％，根据ROC曲线，选择吸光度（absorbance，A）值0．40作为cut off值，对IC的诊断敏感度为79．2％，特异度为90％，且与细菌感染及其他真菌感染病人（如曲霉）无非特异交叉反应。此外，IC患者中抗Setl-208p抗体阳性率（76．1％，80／105）显著高于念珠菌定植者抗Setl-208p抗体阳性率（32．4％，12／37）（χ^2=22．9，P〈0．01）。结论建立了检测抗白念珠菌抗Setl-208p抗体的ELISA法，在IC早期诊断中具有潜在应用价值。

赭曲霉毒素A对HEK293细胞DNA和组蛋白甲基化修饰酶的影响

探讨了赭曲霉毒素A(Ochratoxin A,OTA)诱导HEK293细胞整体基因组DNA甲基化和组蛋白H3K9甲基转移酶活性变化的剂量效应及可能的调控机制。结果表明,OTA抑制了HEK293细胞的生长,降低了整体基因组DNA甲基化水平,并呈剂量效应关系。随OTA暴露剂量的增加,DNA甲基化转移酶DNMT1 mRNA表达量降低。且本研究首次探究了OTA对组蛋白H3K9甲基化修饰酶的影响。结果显示,OTA引起组蛋白H3K9甲基转移酶活性升高,且H3K9甲基化修饰酶G9a和SETDB1 mRNA表达量在高剂量OTA暴露时显著升高。OTA可能分别通过调控DNMT1、G9a及SETDB1使整体基因组DNA甲基化水平降低和H3K9甲基转移酶活性升高,这可能是OTA导致肾毒性的表观遗传机制。

全反式维甲酸促神经干细胞分化中DNA甲基转移酶1和乙酰化组蛋白H3的表达

目的：探讨全反式维甲酸体外促神经干细胞分化为神经元过程中DNA甲基转移酶1和乙酰化组蛋白H3的表达变化。方法：0．5、1．0和4μmol／L全反式维甲酸诱导体外培养的鼠胚神经干细胞，免疫荧光检测NeuN和DAPI，计算各组NeuN／DAPI的比值，免疫印迹检测DNA甲基转移酶1以及乙酰化组蛋白H3表达水平。结果：免疫荧光结果显示给药组NeuN／DAPI比值显著高于对照组。药物浓度在1和4μmol／L时，DNA甲基转移酶1表达水平与对照组相比均显著降低，且有剂量依赖性；而在4μmol／L时，组蛋白H3乙酰化水平较对照组有显著增强。结论：全反式维甲酸促进神经干细胞向神经元的分化可能与DNA甲基转移酶1的表达抑制和组蛋白乙酰化水平增加有关。

组蛋白H3、H4乙酰化及H3K4甲基化对人妊娠子宫平滑肌细胞PRA/PRB的影响

目的通过组蛋白去乙酰化酶抑制剂(trichostatin A,TSA)、H3K4甲基化酶抑制剂(5’-deoxy-5’-methylthioadenosine,MTA)处理人妊娠子宫平滑肌细胞,干预组蛋白H3、H4乙酰化及H3K4甲基化水平,探讨组蛋白H3、H4乙酰化及H3K4甲基化对人妊娠子宫平滑肌细胞PRA/PRB的影响。方法分离纯化人妊娠子宫平滑肌细胞(n=16),免疫组化定位孕激素受体(progesterone receptor,PR)及孕激素受体B(progesterone receptor B,PRB)在子宫平滑肌细胞核的表达。分别利用不同浓度TSA、MTA对其进行处理,Real-time PCR检测PR、PRA、PRB mRNA的表达;染色质免疫共沉淀技术(Chromatin immunoprecipitation,ChIP)比较处理前后PRA、PRB启动子区H3、H4乙酰化及H3K4三甲基化水平。结果TSA可使PRA/PRB明显增高(P<0.05),使PRA启动子区H3、H4乙酰化水平明显上升(P<0.05)。MTA可使PRA/PRB明显下降(P<0.05),PRA启动子区H3K4乙酰化水平明显下降(P<0.05)。两种药物的干预主要通过对PRA的调控来调节PRA/PRB比值。结论组蛋白H3、H4乙酰化和H3K4甲基化均可使人妊娠子宫平滑肌细胞PRA/PRB比值发生改变,可能参与"功能性孕激素撤退"机制的调节。

27位氨基酸三甲基化的组蛋白3(H3K27me3)及其修饰酶在小鼠不同组织中分布

目的研究出生后7日龄和2月龄小鼠各组织器官中27位氨基酸三甲基化的组蛋白3(H3K27me3)的水平及其修饰酶Zeste基因增强子同源物2(EZH2)、赖氨酸特异性脱甲基酶6B(Kdm6B/JMJD3)和赖氨酸特异性脱甲基酶6A(Kdm6A/UTX)的表达。方法免疫组织化学染色法检测7日龄和2月龄小鼠脑、涎腺、背部脂肪、胸腺、肺、心脏、胃、肠、肝、睾丸、皮肤组织中H3K27me3、EZH2、JMJD3和UTX表达,实时定量PCR验证,统计分析H3K27me3水平与EZH2、JMJD3和UTX表达之间的关系。结果 H3K27me3在7日龄和2月龄小鼠被检测组织中均持续存在;EZH2在7日龄和2月龄小鼠脑、心肌、肝及皮肤中表达,但仅在2月龄小鼠涎腺、肠、睾丸、肺、脂肪组织、胸腺中持续表达;JMJD3在7日龄小鼠脑、皮肤、涎腺、心肌、肠、睾丸、肺、脂肪组织、胃中表达,但在2月龄小鼠的肺、脂肪组织、胃中不再表达;UTX在7日龄小鼠的脑、皮肤、涎腺、心肌、睾丸、肺及脂肪组织中表达,但仅在2月龄小鼠睾丸中表达;大部分免疫组织化学染色阳性的H3K27甲基调节酶相应的mRNA呈中等或较高水平表达。结论 H3K27me3在小鼠不同时期各组织中均持续存在;EZH2多存在于2月龄小鼠脑、皮肤、涎腺、心肌、肠、睾丸、肺、脂肪组织、肝、胸腺;JMJD3、UTX多存在于7日龄小鼠脑、皮肤、涎腺、心肌、睾丸、肺、脂肪组织;H3K27me3分布与EZH2的表达之间无明显一致关系,与JMJD3或UTX不存在明显反向分布关系,EZH2与JMJD3或UTX的表达分布也不存在反向关系。提示EZH2、JMJD3和UTX在小鼠出生后多种组织中可能起重要作用;在体内H3K27me3水平及其修饰酶可能受多因素控制,以完成复杂的生理功能。

组蛋白H3K27甲基化对人高分化鼻咽癌细胞系CNE-1增殖的抑制效应

目的分析特异性阻断组蛋白H3K27me3/2去甲基化反应对人高分化鼻咽癌CNE-1细胞增殖能力的调控作用及其分子机制。方法体外培养人鼻咽癌细胞系CNE-1,运用组蛋白H3K27me3/2去甲基化酶抑制剂GSK-J4特异性阻断组蛋白H3K27me3/2去甲基化反应。用含0.25、0.5、1.0、2.0和4.0 mmol/L的GSK-J4培养基(10%FBS的RPMI-1640培养液)作用于CNE-1细胞作为实验组,同时设溶剂对照(DMSO,二甲基亚砜)。激光共聚焦技术和流式细胞计量术分析细胞内组蛋白H3K27me3的表达水平;实时荧光定量PCR技术检测细胞内cyclinD1和Ki-67 mRNA的表达水平;用CCK-8法检测细胞的增殖活性;平板集落实验检测细胞集落形成能力;流式细胞计量术检测细胞周期的分布。结果实验组细胞内组蛋白H3K27me3表达水平较对照组明显增高(P<0.05);实验组细胞内cyclinD1和Ki-67 mRNA表达水平较对照组明显下调(P<0.05);CNE-1细胞活力随GSK-J4作用浓度的增加逐渐降低,呈浓度依赖性;实验组细胞增殖活力和集落形成能力较对照组明显下降(P<0.05);实验组G0/G1期细胞百分数较对照组增多,S期减少(P<0.05)。结论上调CNE-1细胞内组蛋白H3K27的甲基化修饰水平可以诱导细胞周期阻滞,抑制细胞增殖,作用机制可能与下调cyclinD1和Ki-67 mRNA水平相关。

过表达组蛋白甲基转移酶ASH1L对牛卵丘细胞增殖和凋亡的影响

旨在探究缺失的、小的、同源异形1(absent,small,or homeotic 1-like,ASH1L)过表达对牛卵丘细胞(cumulus cells,CCs)增殖和凋亡的影响。本研究将牛ASH1L SET结构域的cDNA序列克隆到pcDNA3.1上,构建牛ASH1L过表达载体;以导入pcDNA3.1+ASH1L载体的牛CCs为过表达组(ASH1L-OE),野生型牛CCs为对照组(Control),采用免疫荧光染色检测两组细胞中ASH1L表达水平和H3K36me1/2/3甲基化水平;通过流式细胞术分析ASH1L过表达细胞的凋亡和增殖情况;采用荧光定量PCR检测两组细胞中凋亡、增殖相关基因的mRNA表达水平。以牛CCs cDNA为模板,PCR扩增获得长2487 bp的牛ASH1L SET结构域DNA片段,与pcDNA3.1载体连接;经Nhe I/Not I双酶切和测序鉴定,成功构建过表达载体pcDNA3.1+ASH1L。过表达载体转染牛CCs后,细胞中ASH 1L mRNA及其蛋白表达水平、H3K36me1/2甲基化水平均显著升高(P<0.05)。另外,ASH 1L过表达显著提高了活细胞率(91.85±1.25)%vs.(87.39±1.71)%,降低了细胞凋亡率(8.08±1.21)%vs.(12.51±1.72)%,并显著下调了凋亡基因BAX和CASPASE-3 mRNA表达水平(P<0.05),上调抗凋亡基因BCL-2 mRNA表达水平(P<0.01)。ASH 1L过表达24、36 h时,细胞增殖率、增殖相关基因PCNA、CCND 2表达水平显著升高(P<0.05)。可见,ASH 1L过表达抑制了牛CCs凋亡,诱导了细胞增殖及H3K36me1/2甲基化水平的升高,为进一步研究ASH1L对CCs生长和卵泡发育的调控提供技术和理论基础。

拟南芥H3K27甲基转移酶CLF响应环境温度和参与温度形态建成研究

【目的】探索拟南芥H3K27甲基转移酶CURLY LEAF(CLF)在温度形态建成中的作用。【方法】在不同温度条件(22和16℃)下,对拟南芥Arabidopsis野生型Col-0和突变体clf-29进行表型分析和转录组分析,筛选差异表达基因。【结果】在不同温度条件下,clf-29表现出显著的表型差异,相较于22℃,16℃时clf-29和Col-0的表型差异更小。转录组分析发现CLF的缺失会导致大量基因表达差异,并将其分为4种类型(仅在Col-0显著上调、下调,仅在clf-29突变体显著上调、下调),包含96个温度响应基因。【结论】拟南芥表观遗传调控因子CLF响应环境温度,并参与温度形态建成。

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。

H3K36me3及其表观遗传修饰蛋白质SETD2和KDM4B在结直肠癌中的临床病理意义

目的:组蛋白修饰是表观遗传调控的一种重要形式。其中,组蛋白甲基化是染色质状态的关键决定因素。组蛋白H3第36位赖氨酸三甲基化产物(histone H3 trimethylation at lysine 36,H3K36me3)可以介导多种转录相关事件,有助于DNA损伤修复。组蛋白赖氨酸三甲基转移酶SET结构域2(SET domain containing 2,SETD2)、赖氨酸特异性去甲基化酶4B(lysine-specific demethylase 4B,KDM4B)分别是H3K36me3甲基转移酶及去甲基酶,SETD2失活及KDM4B活化均可下调H3K36me3水平从而促进肿瘤的发生和发展。本研究主要探讨H3K36me3、SETD2、KDM4B在结直肠癌中表达的临床病理意义。方法:收集2018年10月至2020年10月就诊于福建中医药大学附属人民医院的80例结直肠癌患者术后石蜡包埋的组织样本。采用免疫组织化学染色法检测H3K36me3、KDM4B、SETD2及4种错配修复(mismatch repair,MMR)蛋白质(MSH2、MSH6、MLH1、PMS2)在结直肠癌及正常肠黏膜中的表达水平。采用多重荧光PCR-毛细管电泳检测结直肠癌及正常肠黏膜的微卫星状态,分为微卫星高度不稳定性(microsatellite instability-high,MSI-H)组与微卫星稳定(microsatellite stable,MSS)组,检测2组结直肠癌中H3K36me3及SETD2、KDM4B、MMR蛋白质表达情况并分析其临床病理意义。结果:STED2、H3K36me3表达与结直肠癌发生呈负相关(分别为r=-0.745,P<0.001;r=-0.160,P<0.05),KDM4B表达与结直肠癌发生呈正相关(r=0.660,P<0.001)。不同的患者性别、年龄,不同的肿瘤发生部位、大体类型、肿瘤最大径、浸润深度、淋巴结转移的临床病理参数之间SETD2及H3K36me的表达差异均无统计学意义(均P>0.05),除在不同的肿瘤浸润深度KDM4B的表达差异有统计学意义(χ^(2)=0.349,P<0.05)外,在其他临床病理参数上KDM4B的表达差异均无统计学意义(均P>0.05)。结直肠癌样本中检测出14例为MSI-H结直肠癌、66例为MSS结直肠癌;SETD2及H3K36me3的表达均与结直肠癌微卫星状态相关(分别为χ^(2)=3.916,P<0.05及χ^(2)=41.608,P<0.001);KDM4B的表达与结直肠癌微卫星状态无明显相关性(χ^(2)=0.067,P>0.05)。SETD2及H3K36me3表达与MSI-H结直肠癌发生呈负相关(分别为r=-0.221,P<0.05及r=-0.721,P<0.001)。KDM4B表达与MSS结直肠癌发生呈正相关(r=0.200,P<0.05)。免疫组织化学染色结果显示13例(16.25%)为dMMR,67例(83.75%)为pMMR;PCR-毛细管电泳验证结果显示14例为MSI-H结直肠癌,其中13例为dMMR,1例为pMMR;66例为MSS结直肠癌。免疫组织化学染色与多重荧光PCR-毛细管电泳检测结果具有强一致率(Kappa=0.955)。结论:H3K36me3及其表观遗传修饰蛋白质SETD2和KDM4B蛋白质的不同表达程度与结直肠癌发生、发展具有相关性。

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。

组蛋白赖氨酸去甲基化酶在肿瘤中的作用

在肿瘤发生过程中,组蛋白赖氨酸去甲基化酶(LSD1)的表达失调是一个重要标志。LSD1能够于组蛋白H3的N端与H3K4me2/1和H3K9me2/1相互作用,并使其去甲基化,从而调控多种不同的生理过程。同时,LSD1表达水平变化还与多种基因如p53、DNMT1和EZH2等的表达水平相关联,在胚胎发育、细胞分化和肿瘤增殖转移过程中起重要作用。

高温胁迫下刺参H3K9ac特征及HATs、HDACs的表达

为了探索高温胁迫下刺参(Apostichopus japonicus)H3K9乙酰化水平的变化,研究组蛋白乙酰转移酶(Histone acetyltransferases,HATs)和去乙酰化酶(Histone deacetylases,HDACs)对刺参H3K9乙酰化的影响。本研究通过Western Blot技术研究高温胁迫条件下刺参肠道组织H3K9乙酰化特征,并对刺参基因组中4种组蛋白乙酰转移酶基因ajKAT2B、ajKAT5、ajKAT7、ajKAT8和4种组蛋白去乙酰化酶基因ajSIRT1、ajHDAC1、ajHDAC3、ajHDAC4进行结构解析和系统进化树分析;利用qRT-PCR定量研究在高温胁迫后刺参的8种基因表达量的变化模式。研究表明,通过Western Blot发现,在26℃胁迫下,H3K9ac水平在胁迫48 h后明显上升(P<0.05),在96 h后又迅速下降(P<0.05),表明其在高温胁迫下调控基因转录可能起到重要作用。基因结构解析发现HATs和HDACs含有保守的结构域,通过构建基因系统进化树发现其与物种进化树呈一致的趋势,也表现出功能上的高度保守。qRT-PCR结果表明:4种HATs基因在高温胁迫48 h后均有显著的上升(P<0.05),在胁迫96 h后,ajKAT2B和ajKAT8降低至对照组的表达水平,ajKAT5迅速下降至显著低于对照组水平,ajKAT7稍有降低但仍显著高于对照组。4种HDACs基因中,ajSIRT1在高温胁迫6 h后有明显的上升,在胁迫48 h后显著高于对照组(P<0.05),在胁迫96 h后降低至对照组的表达水平;ajHDAC1在高温胁迫6 h后有明显下降(P<0.05),在胁迫48 h后迅速上升至显著高于对照组水平(P<0.05),然后降低至对照组水平;ajHDAC3和ajHDAC4在高温胁迫6 h后均显著上升(P<0.05),在胁迫48 h后降至对照组水平并继续下降。研究结果表明,刺参H3K9ac乙酰化水平在高温胁迫下表现出明显动态变化,多种HATs和HDACs在mRNA水平上均有明显响应,这可能是导致H3K9ac变化的因素之一。