甲基转移酶SET7/9介导的底物甲基化修饰及其生理病理学功能的研究进展

赖氨酸的甲基化修饰能够影响蛋白质的稳定性、基因表达、亚细胞定位或酶活性,该过程与多种生理病理现象密切相关。其中,包含SET结构域的组蛋白甲基转移酶7/9(SET domain containing 7/9,SET7/9)是最先被鉴定出来的甲基转移酶,SET7/9参与的组蛋白甲基化修饰是重要的表观遗传修饰方式之一,在多个生物过程如转录激活和抑制、复制及DNA损伤修复中都有重要的作用。SET7/9对非组蛋白的甲基化修饰,不仅影响基因表达、调控、遗传等生理机制,且对于肿瘤等重大疾病的诊断、防治和预后判断有重要意义。本文就甲基转移酶SET7/9通过对组蛋白及非组蛋白底物的甲基化修饰及其生理学功能予以综述。

miR-1298通过调控SetD7表达抑制青光眼视网膜神经节细胞生长

目的探索miR-1298调控青光眼视网膜神经节细胞生长及其机制。方法20只C57BL/6小鼠被用于阻断巩膜上静脉建立慢性小鼠青光眼模型。脂多糖诱导Müller细胞作为体外模型,同时转染miR-NC(空白对照组)、miR-1298 mimic、miR-1298 inhibitor、miR-1298 mimic+重组人Set7/9组蛋白甲基转移酶(SetD7)。采用MTT实验、乳酸脱氢酶(LDH)活性和Caspase-3、Caspase-9试剂盒、RT-qPCR和Western blot方法探索miR-1298的功能和机制。结果在青光眼小鼠模型视网膜组织中miR-1298表达量显著提高。上调miR-1298能够抑制Müller细胞增殖和激活LDH活性,下调miR-1298能够促进Müller细胞增殖和减少LDH活性。SetD7是miR-1298调控靶点,激活SetD7可以减弱miR-1298对青光眼视网膜神经节细胞生长的抑制作用。结论miR-1298在青光眼小鼠模型视网膜组织中表达量显著提高,miR-1298能够通过调控SetD7表达抑制青光眼视网膜神经节细胞生长,miR-1298的表达可为青光眼预防和治疗提供参考。

SET7对Ang Ⅱ介导的心肌成纤维细胞增殖和胶原合成的影响及其机制

目的:沉默含SET结构域赖氨酸甲基转移酶7(SET domain containing lysine methyltransferase 7,SET7)基因可改善缺血再灌注介导的心肌组织损伤,但是SET7对血管紧张素Ⅱ(angiotensin Ⅱ,Ang Ⅱ)介导的心肌成纤维细胞增殖及胶原合成的影响尚不明确。本研究旨在探讨SET7对心肌成纤维细胞增殖以及胶原合成的影响及其可能机制。方法:分离心肌成纤维细胞,采用免疫荧光法鉴定心肌成纤维细胞。将心肌成纤维细胞随机分为4组:对照组,正常培养细胞;Ang Ⅱ组,给予100 nmol/L Ang Ⅱ处理细胞24 h;siCtrl组,细胞转染siCtrl后给予100 nmol/L的Ang Ⅱ处理24 h;siSET7组,细胞转染siSET7后给予100 nmol/L的Ang Ⅱ处理24 h。采用CCK-8法和5-乙炔基-2’-脱氧尿苷(5-ethynyl-2’-deoxyuridine,EdU)法检测细胞增殖情况;real-time PCR检测SET7、collagen Ⅰ、collagen Ⅲ和α-平滑肌肌动蛋白(α-smooth muscle actin,α-SMA)mRNA的表达;蛋白质印迹法检测SET7、collagen Ⅰ、collagen Ⅲ、音猬因子(sonic hedgehog,Shh)、跨膜蛋白patched1(Ptch1)、胶质瘤相关癌基因1(glioma-associated oncogene homolog 1,Gli1)和α-SMA蛋白质的表达。结果:在荧光显微镜下可见vimentin染色呈阳性,心肌成纤维细胞状态良好。与对照组比较,Ang Ⅱ组SET7 mRNA和蛋白质表达水平均显著上调,细胞增殖率和EdU荧光强度显著增加,collagen Ⅰ、collagen Ⅲ和α-SMA mRNA和蛋白质表达水平显著上调(均P<0.05);与siCtrl组比较,siSET7组SET7 mRNA表达水平显著下调,细胞增殖率和EdU荧光强度显著下降,collagen Ⅰ、collagen Ⅲ和α-SMA mRNA和蛋白质表达水平显著下调(均P<0.05)。结论:沉默SET7基因可抑制Ang Ⅱ介导的心肌成纤维细胞增殖和胶原合成,Shh信号通路可能参与这一过程。

赖氨酸甲基化酶SET7对细胞葡萄糖摄取能力的影响

[目的]探讨SET甲基转移酶7(SET domain containing lysine methyltransferase 7,SET7)对葡萄糖转运载体4(glucose transporter 4,GLUT4)甲基化水平及细胞葡萄糖摄取能力的影响。[方法]通过蛋白甲基化及短肽甲基化实验,明确SET7对GLUT4的甲基化位点;在人胚肾上皮细胞293T中通过siRNA手段沉默SET7蛋白的表达水平,并分别通过蛋白免疫印迹和2-脱氧-^3H-D-葡萄糖掺入实验检测GLUT4蛋白在细胞内的亚定位及其对细胞葡萄糖摄取能力的影响。[结果]蛋白甲基化实验表明SET7能够促使GLUT4(1~100aa)这一片段发生甲基化,进一步的短肽甲基化实验证实SET7能够促使GLUT4-K50位点发生单甲基化(K50me);沉默SET7后可限制细胞浆中的GLUT4转移至细胞膜;与对照组相比,SET7沉默组细胞葡萄糖摄取效率降低了76%,经t检验分析,这种差异有统计学意义(P<0.001)。[结论]SET7可促进GLUT4-K50位点发生单甲基化,沉默SET7后可限制细胞浆中的GLUT4转移至细胞膜,并降低细胞对葡萄糖的摄取。