烟酰胺-N-甲基转移酶在癌症发生发展中的作用研究进展

烟酰胺-N-甲基转移酶(nicotinamide N-methyltransferase, NNMT)利用S-腺苷甲硫氨酸作为甲基供体,将烟酰胺转变为1-甲基烟酰胺。NNMT在肝脏组织、脂肪组织和某些癌组织中高表达,并在神经退行性疾病、肥胖和糖尿病患者的特定细胞中也呈现表达增加的趋势,因而国内外对NNMT的关注度上升。本文概述了NNMT在癌细胞迁移和侵袭、耐药性、凋亡、自噬等方面的作用,并对相关上下游的分子通路进行综述。

天然无咖啡碱茶叶N-甲基转移酶基因克隆与序列分析

本研究以天然无咖啡碱南昆山毛叶茶为主要研究材料,以不同咖啡碱含量的英红9号茶树品种和红山茶等山茶属植物为对照,采用RT-PCR技术,克隆获得南昆山毛叶茶、英红9号和福云6号茶树品种的NMT基因全长,分别编码365、369和369个氨基酸。序列比较分析表明南昆山毛叶茶NMT基因与其它茶树NMT基因的核苷酸序列同源性高于86.5%,氨基酸序列同源性高于86.3%,并包含了六个保守序列、三个SAM结合区A、B’、C及一个保守域VFFF。基于同源性比较,推测核苷酸序列的差异可能是导致南昆山毛叶茶NMT基因活性改变、影响茶树体内咖啡碱代谢的原因之一。

合成茶树咖啡碱相关的N-甲基转移酶基因家族的克隆及序列分析

咖啡碱是茶叶中重要的功能成分,它以黄苷为底物,以S-腺苷甲硫氨酸(SAM)为甲基供体,通过N-甲基转移酶(NMT)类催化的一系列甲基化反应合成的产物。根据NMT基因高度相似的特性,利用长片段PCR法和侧翼序列克隆技术分离了白叶一号6种NMTs的基因组DNA全长,其中有2种为已报道的茶树咖啡碱合成酶基因TCS1、TCS2,1种为假基因,另3种基因分别被命名为TCS3、TCS4、TCS5,基因结构分析发现这6种基因均由4个外显子和3个内含子组成。山茶属植物的NMTs可聚为5类,其中TCS4和TCS5为与其他基因的相似性相对较低的一类。这些结果为今后更好地从基因组水平上剖析茶树咖啡碱的遗传机制提供有用参考。

咖啡碱合成N-甲基转移酶研究进展

咖啡碱是茶叶、咖啡等饮料的主要品质成分及功能成分之一。在植物体内咖啡碱生物合成的核心途径为:黄嘌呤核苷→7-甲基黄嘌呤核苷→7-甲基黄嘌呤→可可碱→咖啡碱,其中包括3步由N-甲基转移酶催化的转甲基化反应和1步由核糖核苷水解酶催化的脱核苷反应。N-甲基转移酶是参与咖啡碱生物合成的关键酶类。介绍了植物中咖啡碱的基本情况及其生物合成途径,重点综述了咖啡碱合成N-甲基转移酶的酶学特性、NMTs的克隆、基因结构与功能的关系以及基因表达调控研究等方面国内外的研究进展,并对未来该领域的研究重点进行了探讨和展望。

烟叶烟碱含量与腐胺N-甲基转移酶基因表达间的相关性

为探明烟碱合成与积累机制,采用大田试验方法,测定云烟87和红花大金元在四川省6个产区烤后烟叶的烟碱含量,检测其在旺长期、现蕾期及成熟期PMT基因的表达量,并分析PMT基因表达量与烟碱含量之间的相关性。结果表明:四川不同产区不同烤烟品种的烟碱含量差异较大,云烟87和红花大金元在古蔺烟区烟碱含量最高,分别为3.40%和4.37%;云烟87在米易烟区烟碱含量最低,为1.27%,红花大金元在会理烟区烟碱含量最低,为1.36%。经相关性分析,2个品种的烟碱含量均与成熟期PMT基因表达量呈极显著正相关,与现蕾期基因表达量呈显著(红花大金元)或极显著(云烟87)正相关。PMT基因表达量是影响烟碱含量的决定因素之一。

磷脂酰乙醇胺N-甲基转移酶基因G175A多态性与非酒精性脂肪肝的关系

目的研究磷脂酰乙醇胺N-甲基转移酶(PEMT)基因外显子8的G175A多态性与非酒精性脂肪肝(NAFLD)的关系。方法采用聚合酶链反应限制性片段长度多态法检测并比较51例NAFLD患者和50名健康对照者PEMT基因外显子8的G175A基因型、等位基因频率,分析不同基因型对各临床指标的影响。结果NAFLD组和正常对照组PEMT基因175位点的基因多态性分布差异有显著性(GG、GA、AA在两组中的比例分别是58.8%、78.0%和39.2%、22.0%和2.0%、0.0%,χ2=4.289,P=0.038),NAFLD组A等位基因频率高于对照组(21.6%比11.0%,χ2=4.127,P=0.042),NAFLD患者中G175A突变型的高密度脂蛋白水平低于野生型患者(2.88±1.02 vs 2.04±0.96,P<0.05),而低密度脂蛋白水平明显高于野生型(3.22±0.88 vs 3.87±0.35,P<0.01),Logistic回归分析显示基因位点pemtG175A突变型、低密度脂蛋白是脂肪肝形成的主要危险因素(P<0.05)。结论PEMT基因外显子8的G175A多态性与NAFLD发病易感性相关。

烟酰胺N-甲基转移酶的研究进展

烟酰胺N-甲基转移酶(NNMT)是一种甲基化酶,在体内能使烟酰胺(NAM)甲基化,生成N1-甲基烟酰胺(MNAM)从体内排出。近来的研究表明NNMT除了能够清除NAM外,还可以通过消耗甲基供体及生成活性代谢产物参与脂肪及肝脏等组织的多种代谢途径调节。本文对近年来研究发现的NNMT在生理和病理状态下的作用以及治疗干预新途径进行综述。

磷脂酰乙醇胺N-甲基转移酶在肝脏疾病中的作用研究进展

磷脂酰乙醇胺N-甲基转移酶(PEMT)能够催化磷脂酰乙醇胺(PE)转化为磷脂酰胆碱(PC),并参与肝细胞内多种代谢反应,与肝脂质代谢、内质网应激反应及细胞自噬等过程均密切相关。越来越多的研究表明PEMT酶活性的异常能促进脂肪肝炎、肝衰竭、肝癌等多种疾病的发展。文章对PEMT在肝脏疾病中的作用作一综述。

气管上皮细胞内组胺N-甲基转移酶活性调节的实验研究

目的研究细胞因子[白细胞介素-4(IL-4),肿瘤坏死因子-α(TNF-α)]和支气管哮喘治疗药物(地塞米松,氨茶碱,沙丁胺醇)对气管上皮细胞内组胺N-甲基转移酶(HMT)活性的影响。方法培养永生化人支气管上皮细胞株BEAS-2B细胞,至细胞接近融合时分别加入不同浓度的TNF-α、IL-4、地塞米松、沙丁胺醇和氨茶碱培养24h后,用高效液相色谱法检测细胞内HMT的活性。结果气管上皮细胞内HMT的活性为(50±7)pmol.min-1.mgpro-1。TNF-α和IL-4分别在1ng/mL和5ng/mL及以上浓度时明显减低HMT的活性,10ng/mL时达到最大抑制效果。地塞米松和氨茶碱可明显抑制TNF-α所致HMT活性的降低,沙丁胺醇则无明显抑制作用。结论IL-4和TNF-α导致的HMT活性降低,可能是气道高反应性的重要原因之一;糖皮质激素和茶碱类药物抑制TNF-α所致的HMT活性降低可能是其治疗哮喘的又一作用机制。

大鼠肝癌细胞与磷脂酰乙醇胺N-甲基转移酶2过表达细胞蛋白含量及增殖情况的比较

目的 比较大鼠肝癌细胞与磷脂酰乙醇胺N 甲基转移酶 2 (PEMT 2 )过表达细胞蛋白含量及增殖情况。方法 采用载体构建、质粒转染和鉴定方法 ,得到PEMT 2过表达细胞 ,用细胞培养、计数及考马斯亮蓝法分析大鼠肝癌细胞与PEMT 2过表达细胞蛋白含量及增殖情况。结果 PEMT 2过表达细胞的生长速度明显低于大鼠肝癌细胞 ,而胞浆蛋白及总蛋白含量却明显高于大鼠肝癌细胞 (P <0 .0 1)。结论 PEMT

茶树N-甲基转移酶基因启动子克隆及功能分析

咖啡碱是茶叶中重要的功能物质,N-甲基转移酶(NMT)是其生物合成的关键酶。本研究以英红9号茶树新梢为材料,利用hiTAIL-PCR克隆NMT1基因启动子,并采用PlantCARE等在线软件分析其顺式作用元件。根据其元件组成,设计5'递减的启动子与GUS基因一起组建了融合载体转入烟草,利用GUS染色和定量PCR方法,分析了克隆的启动子功能及其对环境因子的响应。结果表明,克隆的NMT1基因启动子长767 bp,含有TATA-box、CAAT-box等真核生物启动子基本元件及多个与植物非生物胁迫相关的响应元件。以5'递减的NMT1启动子替换pBI121中的CaMV35S启动子,构建出与GUS融合的pA、pB、pC、pD载体。在烟草叶片中进行瞬时表达,不同长度的NMT1启动子均具驱动GUS表达功能,且长度越长驱动能力越强。以含全长NMT1启动子载体pA对烟草转基因,转基因烟草各组织均检测到GUS基因的表达且表达量叶>茎>根,叶片中的表达量为根部的3倍。对转基因烟草进行不同程度光照、温度、模拟干旱和脱落酸处理后,除40℃温度条件外,其他处理的叶片中GUS基因表达在处理前后均存在显著变化,表明NMT1启动子功能受外界环境因子的胁迫影响。

盐角草磷酸乙醇胺N-甲基转移酶基因(SePEAMT)启动子的克隆及瞬时表达

磷酸胆碱是合成磷脂酰胆碱和甘氨酸甜菜碱的重要前体,磷酸乙醇胺N-甲基转移酶(PEAMT)是磷酸胆碱合成的关键酶。根据已知的SePEAMT cDNA5′端序列设计2个基因特异的反向引物(PP1,PP2),通过锚定PCR获得了PEAMT起始密码子上游1249bp的序列。RLM-RACE反应确定其转录起始位点A位于起始密码子上游301bp处,由此获得了948bp的SePEAMT启动子序列。PlantCARE和PLACE在线启动子预测工具分析表明:该序列除了含有启动子的基本元件TATA-box和CAAT-box外,还含有一些胁迫诱导元件(如ABRE、HSE、LTR)和花粉特异的激活元件AGAAA。构建了SePEAMT启动子与报告基因GUS融合的表达载体pPro,并通过农杆菌介导的叶盘法转化烟草,染色结果表明SePEAMT启动子可以有效地驱动GUS基因的瞬时表达。

蛋白精氨酸N-甲基转移酶4上调八聚体结合转录因子4表达促进胃癌细胞的干性

目的探讨蛋白精氨酸N-甲基转移酶(protein arginine N-methyltransferase,PRMTs)调控八聚体结合转录因子4(octamer-binding transcription factor4,Oct4)的表达及其对胃癌细胞"干性"的影响。方法以pc DNA3.1载体构建PRMT4过表达质粒,转染至人胃腺癌MKN45细胞;倒置相差显微镜下观察肿瘤细胞成球能力的变化;qRT-PCR和Western blot检测胃癌干细胞标志物CD44、Lgr5及"干性"维持分子Nanog、Oct4的改变;继而构建含Oct4基因启动子荧光素酶报告载体,分析PRMT4对Oct4启动子活性的影响;最后采用染色质免疫沉淀(chromatin immunoprecipitation,Ch IP)实验证实PRMT4与Oct4基因启动子结合情况。结果 MKN45细胞转染蛋白精氨酸N-甲基转移酶-4基因过表达载体后,形成肿瘤干细胞球的能力显著增强;随后qRT-PCR及Western blot检测结果显示胃癌干细胞标志物CD44、Lgr5的mRNA及蛋白水平上调;此外,过表达PRMT4可明显增加"干性"维持分子Oct4的mRNA及蛋白水平,而对Nanog则无明显影响;双荧光素酶实验结果显示,与对照组相比,PRMT4过表达组Oct4的启动子活性明显增强(P<0.05);染色质免疫共沉淀实验结果证实,PRMT4可与Oct4启动子结合。结论 PRMT4可结合至Oct4基因启动子上,通过增加启动子活性,从而促进Oct4转录及表达,进而增强胃癌细胞的干性。

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。

螺旋霉素生物合成基因簇中N,N-二甲基转移酶基因功能的鉴定

目的 确定螺旋霉素(SP)生物合成途径中编码两个N, N-二甲基转移酶的基因bsm9和bsm22的功能,并在基因阻断变株中分离纯化相应的SP前体物。方法 利用抗性基因插入或CRISPR-Cas基因编辑的方法阻断bsm9和bsm22基因,并对其进行基因回复实验。利用薄层色谱(TLC)和高效液相色谱-质谱(HPLC-MS)联用分析变株Δbsm9和Δbsm22的发酵产物。利用半制备液相色谱的方法分离纯化缺少甲基化修饰的SP前体物,经核磁共振波谱(NMR)数据分析确定其化学结构。结果 成功构建了两个基因的阻断株Δbsm9和Δbsm22。Δbsm9变株的发酵液没有抗菌活性的物质产生,经HPLC-MS分析也未发现相应的SP前体物。而Δbsm22变株的发酵产物的抗菌活性下降50%以上,从Δbsm22变株发酵产物中分离出福洛胺糖缺少两个甲基的SP前体物。结论 bsm22基因负责SP生物合成中福洛胺糖上的N, N-二甲基的催化,而bsm9基因可能参与麦洛胺糖的N, N-二甲基化修饰,且两者在功能上不能互补。

小鼠烟酰胺N-甲基转移酶基因的克隆及其表达

目的克隆和表达小鼠烟酰胺N-甲基转移酶(NNMT)基因。方法设计特异引物,利用逆转录PCR克隆小鼠NNMT编码cDNA序列,并进行序列测定;然后通过PCR扩增,双酶切回收cDNA片段定向重组到载体pEGFP-N3中,采用PCR和酶切鉴定重组表达质粒;最后将其转染到真核细胞中,通过Western杂交检测其表达,用激光共聚焦显微镜检测其细胞分布。结果经RT-PCR获得了小鼠NNMT的编码cDNA序列,经测序证实克隆序列完全正确;PCR和酶切鉴定表明绿色荧光蛋白(GFP)标记的NNMT表达质粒pNNMT-GFP成功构建;转染至HEK293T细胞中,Western杂交检测到绿色荧光蛋白融合的NNMT特异表达,显微观察表明NNMT分布在细胞质中。结论成功构建了NNMT的表达质粒,并在小鼠中实现其表达。

尼克酰胺-N-甲基转移酶在肺腺癌间质中的表达及其生物学功能

目的探讨尼克酰胺-N-甲基转移酶(NNMT)在肺腺癌间质中的表达水平及过表达NNMT对肺腺癌细胞生物学功能的影响。方法(1)收集150例肺腺癌患者手术切除的组织标本。免疫组织化学染色检测癌组织和间质细胞中NNMT的表达水平,并分析其表达与患者临床病理特征及预后间的关系。(2)分别转染过表达NNMT质粒(NNMT组)和对照质粒(control组)构建稳定表达NNMT的肺成纤维细胞系HFL-1,采用荧光定量PCR(qPCR)、细胞免疫荧光、蛋白质印迹法(Western blot)检测NNMT表达水平。(3)收集过表达NNMT及control组HFL-1细胞的培养上清,分别和肺腺癌A549、PC9细胞进行共培养,通过细胞增殖实验、平板克隆形成实验、Transwell侵袭实验以及划痕愈合实验比较2种培养液对A549、PC9细胞增殖、克隆形成、迁移及侵袭能力的影响。结果(1)免疫组化染色显示,150例患者组织标本中65例癌细胞中NNMT呈高表达,83例间质细胞中NNMT呈高表达。有淋巴结转移和病理分期Ⅲ~Ⅳ期患者肿瘤间质细胞中NNMT高表达比例较高,且肿瘤间质中高表达NNMT患者的总生存率明显低于低表达者。(2)成功构建了稳定过表达NNMT的HFL-1细胞,Western blot、qPCR、细胞免疫荧光染色均提示NNMT组NNMT表达高于control组。(3)细胞共培养结果显示,与control组相比,表达NNMT的肺成纤维细胞系的培养液可以显著促进A549和PC9细胞的增殖、克隆形成、迁移以及侵袭。结论肿瘤间质表达的NNMT与肺腺癌的恶性进展密切相关,可能是肿瘤靶向生物治疗的潜在靶点。

烟酰胺N-甲基转移酶在肿瘤及代谢相关性疾病中的研究及潜在研究领域进展

烟酰胺N-甲基转移酶(NNMT)是体内重要的甲基化酶,参与许多药物和外源性化合物的生物转化,近几年已成为肿瘤研究的新亮点之一。随着研究的深入,学者逐渐发现NNMT在肥胖和糖尿病等代谢相关疾病中发挥重要作用,有望成为治疗靶分子。本文基于现有研究,总结NNMT在肿瘤及代谢相关性疾病中的应用进展,并探讨其在高血压等心脑血管疾病以及肾损伤等疾病中的潜在诊断及治疗价值,旨在为临床及科研提供新的线索。

不同运动模式的减肥效果与烟酰胺N-甲基转移酶表达的相关性

目的:分析不同运动模式对大鼠的减肥效果以及脂肪和肝脏组织中烟酰胺N-甲基转移酶(NNMT)表达的影响。方法:根据不同的运动训练模式,将60只DA大鼠随机分为安静对照组、有氧运动组和无氧运动组各20只,在运动前和运动训练6周结束后,对3组大鼠的体重、体长进行测量,并对Lipschitz指数进行计算;运动训练6周结束后,采用Western blot免疫印迹法测定根部和脂肪组织NNMT蛋白的表达。结果:6周运动训练结束后,与安静对照组比较,有氧运动组、无氧运动组大鼠的体重、Lipschitz指数均有明显的降低,组间差异有统计学意义(P<0.05);6周运动训练结束后,与安静对照组比较,有氧运动组、无氧运动组大鼠脂肪组织的NNMT蛋白表达均明显提高,而肝脏组织中的NNMT蛋白表达均明显降低,其中无氧运动组脂肪组织的NNMT蛋白表达提高程度明显大于有氧运动组,以上差异均有统计学意义(P<0.05)。结论:有氧和无氧运动训练对大鼠均能产生明显的减肥效果,并且分别对脂肪和肝脏组织NNMT蛋白表达产生明显的提升和抑制作用,而无氧运动对脂肪组织NNMT蛋白表达的提升程度明显强于有氧运动。