组蛋白甲基转移酶2在常见肿瘤中的机制及临床研究进展

组蛋白甲基转移酶2(SET and MYND domain-containing proteins 2, SMYD2)是SMYD家族成员,其功能是对组蛋白和非组蛋白进行甲基化修饰,调节下游的靶基因和信号通路,广泛参与肿瘤、炎症及免疫失调等疾病。近年来,恶性肿瘤的发病率呈逐年增高的趋势,严重影响患者的生活质量,给家庭和社会带来极大的经济负担。肿瘤发生的潜在机制在很大程度上仍不清楚,但越来越多的证据表明甲基化的异常调节与肿瘤发生密切相关。SMYD2参与多个信号通路的调控进而影响肿瘤干细胞、肿瘤细胞增殖与转移以及耐药等生物学特征。因此,本文对SMYD2在常见肿瘤中的作用机制进行综述,以期为SMYD2的机制研究及其抑制剂用于肿瘤治疗提供理论基础。

tRNA甲基转移酶1在前列腺癌组织中的表达及其与免疫细胞浸润的相关性

目的:利用多种生物信息数据库和免疫组化分析tRNA甲基转移酶1(tRNA methyltransferase 1,TRMT1)在前列腺癌(prostate cancer,PCa)组织中的表达及其与免疫细胞浸润的相关性。方法:利用UALCAN数据库分析TRMT1 mRNA在PCa组织和正常前列腺组织中的表达差异;收集2019年01月至2021年06月在我院泌尿外科行手术治疗的52例PCa患者和20例前列腺增生(benign prostatic hyperplasia,BPH)患者的组织石蜡切片,使用免疫组化的方法分析TRMT1蛋白在PCa和BPH组织中的表达差异;结合免疫组化结果和临床病理资料,分析TRMT1蛋白的表达与PCa患者临床病理特征的相关性;利用LinkedOmics数据库检索与TRMT1相关的共表达基因,并使用Metascape数据库进行富集分析;利用String数据库构建TRMT1蛋白互作网络;利用TIMER2.0数据库分析TRMT1的表达与免疫细胞浸润的相关性;利用GEPIA数据库分析TRMT1的表达与PCa患者预后的相关性。结果:与正常前列腺组织相比,TRMT1 mRNA在PCa组织中的表达显著增加(P<0.05)。免疫组化结果显示,TRMT1蛋白在PCa组织中的表达显著高于BPH组织(P<0.05)。TRMT1的表达与PCa患者的Gleason评分有关(P<0.05),而与年龄、术前PSA水平和TNM分期无关(P>0.05)。富集分析结果显示,TRMT1相关基因主要与RNA代谢和RNA加工修饰等相关。TRMT1的表达与CD8^(+)T细胞、CD4^(+)T细胞、B细胞、中性粒细胞、巨噬细胞和骨髓树突状细胞的免疫细胞浸润水平呈负相关。在PCa患者中,TRMT1高表达组的总生存期(overall survival,OS)和无病生存期(disease free survival,DFS)要明显低于TRMT1低表达组(P<0.05)。结论:TRMT1在PCa中高表达,参与调节免疫细胞浸润,与PCa患者的不良预后相关,可能成为PCa诊断、治疗及判断预后的新的生物标志物。

茶树类黄酮O-甲基转移酶基因的克隆及原核表达分析

【目的】克隆茶树(Camellia sinensis)的一个类黄酮O-甲基转移酶基因,并对其进行生物信息学分析,构建该基因的原核表达载体,在大肠杆菌中诱导表达融合蛋白,为进一步研究其酶学特性和调控茶树中甲基化类黄酮物质的代谢机理奠定基础。【方法】采用同源克隆法,以从茶树叶片中提取的总RNA为模板,结合RT-PCR与RACE克隆技术获得该基因cDNA全长,测序正确后将该基因片段连接到原核表达载体pET-28a中,转化大肠杆菌BL21并诱导表达。【结果】该基因cDNA全长为1 246 bp,其开放阅读框为1 077 bp,编码358个氨基酸,推测的蛋白分子量为40.2 kD,理论等电点为5.62;其核苷酸编码序列与葡萄和毛果杨的类黄酮O-甲基转移酶基因相似性分别为80%和81%;经IPTG诱导和SDS-PAGE检测,所构建的原核表达载体表达的融合蛋白与预期蛋白相符合。【结论】利用RT-PCR与RACE克隆技术从茶树叶片中克隆得到了一个类黄酮O-甲基转移酶基因,成功构建了原核表达载体,并使其在大肠杆菌中得到了高效表达。

植物类黄酮O-甲基转移酶研究进展

植物类黄酮O-甲基转移酶(flavonoid O-methyltransferase,FOMT)属转移酶类的甲基转移酶家族,是一类可催化S-腺苷甲硫氨酸(S-adenosyl-L-methionine,SAM)中的-CH3基团转移到类黄酮-OH上的蛋白质酶。甲基化是类黄酮物质最基本、最主要的修饰反应之一,不仅可以降低类黄酮的化学反应活性,而且增加了其脂溶性,赋予了类黄酮更多的生理生化特性。该文对近年来国内外有关类黄酮甲基化对植物中FOMT催化的生理生化代谢反应、FOMT的分类、FOMT酶蛋白结构域、生物学功能以及FOMT基因克隆与表达调控等方面的研究进展进行综述,为植物类黄酮更广泛、更深入的研究提供新的思路与途径。

DNA甲基转移酶类在大鼠神经病理性疼痛发病机制中的作用

目的:探索DNA甲基转移酶类(DNA methyltransferases,DNMTs)在坐骨神经慢性缩窄性损伤(chronic constriction injury,CCI)大鼠神经病理性疼痛(neuropathic pain,NPP)发病机制中的作用。方法:腰段鞘内置管成功的27只成年雄性Sprague-Dawley大鼠,随机分为假手术组+生理盐水组(sham+NS组)、CCI+NS组及CCI+5-氮杂胞苷(5-azacytidine,5-AZA)组(CCI+5-AZA组),每组9只。CCI术后第3天至第14天,sham+NS组和CCI+NS组每天鞘内注射1次NS,CCI+5-AZA组每天鞘内注射1次10μmol/L 5-AZA。分别于术前及术后第3,5,7,10,14天测定各组大鼠术侧后足机械痛阈和热痛阈。术后第14天各组大鼠于深麻醉下处死,取脊髓腰膨大,采用RT-PCR,Western印迹和免疫组织化学测定DNMT1,DNMT3a和DNMT3b的表达。结果:术后第3天至第14天,CCI+NS组的机械痛阈和热痛阈均较sham+NS组明显下降(均P<0.05)。术后第5天至第14天,CCI+5-AZA组的机械痛阈和热痛阈均较CCI+NS组明显上升(均P<0.05),但仍低于sham+NS组(均P<0.05)。DNMT1,DNMT3a和DNMT3b在大鼠脊髓腰膨大背角处有致密表达,且以胞核分布为主。术后第14天CCI+NS组的DNMT1,DNMT3a和DNMT3b表达较sham+NS组均明显上升(均P<0.05)。CCI+5-AZA组的DNMT1,DNMT3a和DNMT3b表达均较CCI+NS组明显下降(均P<0.05),但仍高于sham+NS组(均P<0.05)。结论:DNMTs在脊髓腰膨大处的表达上调很可能在CCI大鼠NPP发病机制中起重要作用。DNMTs抑制剂5-AZA可下调DNMTs的表达和缓解CCI诱导的NPP,可能成为NPP的潜在治疗药物。

炎症性肠病患者硫嘌呤甲基转移酶与嘌呤类药物毒副反应的关系

背景:嘌呤类药物广泛用于炎症性肠病(IBD)患者的诱导缓解和维持治疗,然而毒副反应的频繁发生使其临床应用受到限制。有研究显示检测硫嘌呤甲基转移酶(TPMT)活性和基因型能预测硫唑嘌呤(AZA)相关的毒副反应。目的:评价TPMT活性和基因型与AZA治疗IBD的毒副反应的关系。方法:收集2008年10月～2010年12月于上海仁济医院确诊并接受AZA治疗(每日1(?)kg)的78例IBD患者。采用高效液相色谱法(HPLC)检测TPMT活性,以直接测序和PCR法检测TPMT基因型。分析TPMT活性和基因型与AZA毒副反应的关系。结果:共19例患者发生毒副反应,包括4例血液学毒副反应。78例IBD患者的平均TPMT活性为(36.10±10.11)nmol 6-MTG·gHb^(-1)·h^(-1)。低TPMT活性组与高TPMT活性组发生总毒副反应和血液学毒副反应的OR值分别为6.82(95%CI:0.58～79.91)和12.00(95%CI:0.84～172.22),但差异均无统计学意义。仅1例患者发生TPMT*3C杂合子突变,突变率为1.3%,且该例患者发生了血液学毒副反应。结论:IBD患者的TPMT活性降低和基因突变与嘌呤类药物的总毒副反应和血液学毒副反应可能相关,但其临床实际应用价值有待进一步研究。

银杏类黄酮O-甲基转移酶活性的高效液相色谱分析

首次明确了银杏叶片类黄酮生物代谢关键酶O-甲基转移酶(flavonoid O-methyltransferase,FOMT)活性的HPLC测定技术与方法。采集扬州大学银杏种质资源圃银杏雄株成熟叶片,提取粗酶液,根据FOMT催化反应生成S-腺苷-L-高半胱氨酸(SAH)的原理,以山奈酚、槲皮素和异鼠李素等3种黄酮苷元为反应底物,采用优化的HPLC体系检测样品中FOMT催化反应生成的SAH峰面积,通过标准曲线求得不同反应底物的FOMT相对活性。FOMT活性反应生成物SAH在1.5～20μg/mL内呈良好的线性关系,RSD为2.1%(n=5),建立了FOMT活性测定优化体系。不同反应底物的FOMT活性表现不同,山奈酚与异鼠李素显著高于槲皮素。FOMT活性HPLC测定方法准确、快速、可靠、灵敏度高。

巯基嘌呤甲基转移酶在嘌呤类药物代谢中的作用及其多态性的研究进展

对巯基嘌呤甲基转移酶在巯嘌呤类药物体内代谢过程中的作用、其活性水平与药物活性物质在体内的浓度与药效、药物的毒副作用的关系、酶活性多态性种族差异及基因遗传多态性关系进行综述。为指导临床合理用药,避免药物不良反应及个体化用药提供参考。

植物甲基化类黄酮及其O-甲基转移酶研究进展

植物类黄酮是重要的药用成分,其生物学功能与化学结构密切相关。O-甲基化修饰可提高类黄酮的稳定性、蛋白亲和力和生物利用度,从而增强其药用活性。O-甲基转移酶(O-methyltransferase)催化类黄酮合成O-甲基化衍生物,是类黄酮代谢途径中的关键修饰酶。本文综述了植物O-甲基化类黄酮的化学结构、药用功能及其药用价值提高机理;并对植物类黄酮O-甲基转移酶的生物学功能、表达调控与开发潜力等进行了总结展望,以期为植物甲基化类黄酮的进一步研究提供新的思路与途径。

m6a甲基转移酶METTL3调控KAI1/CD82表达介导垂体神经内分泌肿瘤细胞生物学行为的机制研究

目的研究m6a甲基转移酶METTL3调控KAI1/CD82表达介导垂体神经内分泌肿瘤细胞增殖、迁移与侵袭的机制。方法通过实时荧光聚合酶链反应(qPCR)和蛋白免疫印迹测定大鼠垂体细胞、大鼠垂体神经内分泌肿瘤细胞系GH3和MMQ中的METTL3与KAI1/CD82表达水平。体外培养GH3细胞,将其随机分为对照组、METTL3过表达质粒组、METTL3空质粒组、METTL3 siRNA组、METTL3 siRNA阴性对照组,经分组转染后,通过qPCR和蛋白免疫印迹检测各组细胞METTL3与KAI1/CD82表达;通过CCK-8实验检测各组细胞活力;通过细胞划痕、Transwell侵袭实验检测各组细胞迁移侵袭情况;通过甲基化RNA免疫共沉淀(MeRIP)实验检测各组细胞KAI1/CD82 m6A甲基化修饰情况。结果相比大鼠垂体细胞,大鼠垂体神经内分泌肿瘤细胞系GH3及MMQ中的METTL3蛋白及mRNA表达水平明显升高,KAI1/CD82蛋白及mRNA表达水平明显降低(P<0.05)。与对照组相比,METTL3空质粒组、METTL3 siRNA阴性对照组细胞各指标差异无统计学意义;与对照组、METTL3空质粒组相比,METTL3过表达质粒组细胞活力、迁移距离、侵袭细胞数、METTL3蛋白及mRNA表达水平、KAI1/CD82 m6A甲基化水平升高(P<0.05),KAI1/CD82蛋白及mRNA表达水平降低(P<0.05);与对照组、METTL3 siRNA阴性对照组相比,METTL3 siRNA组细胞活力、迁移距离、侵袭细胞数、METTL3蛋白及mRNA表达水平、KAI1/CD82 m6A甲基化水平降低(P<0.05),KAI1/CD82蛋白及mRNA表达水平升高(P<0.05)。结论下调METTL3表达可降低KAI1/CD82 m6A甲基化水平,促进KAI1/CD82mRNA转录表达,抑制垂体神经内分泌肿瘤细胞增殖、侵袭及迁移。

大肠杆菌表达类黄酮O-甲基转移酶合成槲皮素甲基化衍生物

槲皮素是一种重要的柑橘类黄酮,具有抗菌、抗炎和抗氧化等生物学活性,但水溶性和脂溶性较差,研究表明可通过甲基化提高其代谢稳定性和生物利用度,目前微生物转化法是获得甲基化槲皮素的良好方法。作者筛选了11种不同来源的类黄酮O-甲基转移酶(FOMT),并根据甲基化位点进行分类构建相应的大肠杆菌工程菌,以槲皮素为底物进行发酵分别合成了4种单O-甲基槲皮素(柽柳黄素、鼠李素、异鼠李素和3-O-甲基槲皮素),最高产量分别为31.17、11.17、8.90、52.95 mg/L。随后构建了大肠杆菌共培养体系,分步添加含有MpOMT4和OsNOMT的重组大肠杆菌全细胞催化剂,并通过调整体系中两种菌体的比例和生物量,最终确定菌体细胞质量浓度为24 g/L(以细胞干质量计)、两种菌体质量比为1∶2时,4′,7-二甲氧基槲皮素的最高产量为21.56 mg/L。

过表达人tRNA甲基转移酶9样蛋白KIAA1456抑制HO8910PM细胞增殖

目的研究人tRNA甲基转移酶9样蛋白KIAA1456的高表达对HO8910PM细胞增殖及细胞周期的影响。方法利用PCR扩增KIAA1456编码区片段,克隆插入载体Ubi-MCS-EGFP-IRES-puromycin中,构建Ubi-KIAA1456-EGFP-puromycin(LV-KIAA1456)慢病毒表达载体;将慢病毒表达载体包装生成慢病毒颗粒并感染HO8910PM细胞,72 h后观察绿色荧光蛋白(GFP)在HO8910PM卵巢癌细胞中的表达分布情况;反转录PCR检测HO8910PM细胞中KIAA1456 mRNA水平,Western blot法检测HO8910PM细胞KIAA1456蛋白表达水平;CCK-8法检测细胞增殖活性,流式细胞术检测细胞周期。结果成功构建重组慢病毒表达载体LV-KIAA1456,慢病毒颗粒感染HO8910PM细胞后,细胞中KIAA1456的mRNA和蛋白均高表达。过表达KIAA1456的HO8910 PM细胞增殖能力明显抑制、G1期细胞明显增加。结论过表达KIAA1456显著抑制HO8910 PM卵巢癌细胞增殖,细胞周期阻滞于G1期。

类甲基化转移酶3(METTL3)在免疫细胞和造血干细胞中的作用研究进展

腺嘌呤第6位氮原子上发生的甲基化修饰(m6A)是真核生物mRNA中最常见的甲基化修饰,m6A作为一种动态可逆修饰,参与众多生物学过程.类甲基化转移酶3(METTL3)是构成m6A甲基转移酶复合体的核心组分,负责催化RNA发生m6A修饰.近年的研究发现,METTL3通过调控m6A水平,调节T淋巴细胞的分化和功能的维持、巨噬细胞的活化和极化以及树突状细胞的激活等过程,进而调控免疫反应和有关疾病的发生和发展;同时很多研究也报导,METTL3在内皮造血转化、造血干细胞的自我更新、增殖分化以及细胞周期调控方面也具有重要作用,这为临床上治疗血液系统的有关疾病提供了新思路.

巯基嘌呤甲基转移酶在嘌呤类药物代谢过程中的作用及基因多态性

巯基嘌呤甲基转移酶(TPMT)是嘌呤类抗肿瘤药物在体内代谢过程中起关键作用的酶,它可以减少嘌呤类药物在代谢中生成的巯基鸟嘌呤磷酸盐(是导致造血系统毒性作用的主要成分)。TPMT活性降低或缺失的患者,在接受标准剂量的嘌呤类药物治疗时,极易造成骨髓抑制。红细胞内TPMT活性在人群中呈多态性分布,其遗传学基础是TPMT基因编码区的单个碱基突变或启动子区的串联重复序列的多态性。因此,明确TPMT基因型和表现型的关系,对于预测TPMT活性,指导临床用药将有重要意义。

特异性敲低海马RNA甲基转移酶Pcif1对空间学习记忆的影响与机制研究

目的探索RNA甲基转移酶Pcif1对海马相关空间学习记忆的影响及分子机制。方法选择27只8周龄的雄性C57BL/6J Nifdc小鼠进行动物实验,随机分为3组(每组9只):Pcif1敲低组(对小鼠海马立体定位注射1μL的腺相关病毒包装的靶向Pcif1的shRNA)、假手术组(对小鼠海马立体定位注射1μL的对照腺相关病毒)、野生组(不做处理)。3周后,Morris水迷宫实验用于测试小鼠的空间学习记忆能力,Western blot检测小鼠海马组织中相关蛋白的表达。选择小鼠海马神经元来源的HT22细胞系进行体外实验,细胞分为2组:HT22-shPcif1组(通过慢病毒包装的靶向Pcif1的shRNA实现细胞Pcif1的敲低)和HT22-Ctrl组(通过对照慢病毒感染细胞),通过全转录组测序(RNA-seq)、细胞毒性实验(CCK-8)、细胞划痕和流式细胞术研究敲低Pcif1影响学习记忆的机制。结果与野生组和假手术组相比,敲低组小鼠的空间学习记忆能力增强,小鼠海马中的抗凋亡蛋白Bcl-2表达上调。与HT22-Ctrl组相比,HT22-shPcif1组差异表达的基因富集到凋亡、迁移和增殖通路,细胞迁移能力增强,在400μmol/L H_(2)O_(2)条件下细胞增殖能力提高,凋亡水平下降。结论选择性敲低海马Pcif1可以促进小鼠的空间学习记忆,其机制可能与抗凋亡蛋白上调,促进细胞迁移和增殖有关。

硫嘌呤甲基转移酶遗传多态性检测在6-MP个体化治疗中的意义

目的:研究硫嘌呤甲基转移酶活性和基因型检测对6-巯基嘌呤(6-MP)的个体化治疗的意义。方法:94例口服6-MP维持治疗的白血病患者,19例口服6-Mp后出现血液系统危象的为观察组,同时服用6-MP没有出现血液系统损害的75患者为对照组,采用高效液相色谱法测定硫嘌呤甲基转移酶(TPMT)活性,等位基因特异性PCR和限制性片段长度多态性(RFLP)的方法检测TPMT*2、TPMT*3A、TPMT*3B和TPMT*3C的等位基因频率。通过临床白细胞记数和骨髓象检查及临床表现判定巯嘌呤的疗效和不良反应。结果:观察组TPMT活性是(6.1±2.1)U.mL-1pRBCs显著低于对照组(15.3±2.3)U.mL-1pRBCs,而观察组的基因突变率10.7%高于对照组1.2%。结论:TPMT活性低下和/或TPMT基因突变型个体,在服用标准剂量的巯嘌呤后,发生不良反应的危险较高,应及时发现此类患者并积极调整剂量实现安全有效的治疗。

DNA甲基转移酶与早期胚胎发育

哺乳动物胚胎中存在两种类型的DNA甲基转移酶(DnmT):一种是维持型的DnmT1,用于保持子代细胞与母细胞相同的DNA特异性甲基化模式;另一种是新发型的Dnmt3,主要负责建立胚胎发育分化过程中的组织特异性甲基化模式,在卵母细胞中母本印记基因的建立等方面也起一定作用。DnmT对胚胎的正常发育至关重要,其表达缺失或异常表达均可导致胚胎、胎儿的发育异常。

HPLC法测定人血红细胞巯基嘌呤甲基转移酶的活性

目的：建立测定人血红细胞中巯基嘌呤甲基转移酶（thiopurine methyltransferase，TPMT）活性的HPLC方法。方法：以6-硫鸟嘌呤（6-TG）为底物，S-腺苷-L-甲硫氨酸为甲基供体，删催化6-TG生成甲基化产物6-甲基硫鸟嘌呤，100℃加热终止反应并沉淀蛋白后，加60％高氯酸再次沉淀蛋白，离心后进样20止检测。色谱柱：Shim-pack CLC-ODS（6mm×150mm，5μm）；流动相：甲醇-水-三乙胺（24：76：0．4），磷酸调pH至4.8；流速：1．0mL/min；检测波长：313nm。结果：该方法在100-1700μg／mL浓度范围内线性良好，r=0．9997；高、中、低浓度样本的日内、日间RSD为2．28％～6．48％；回收率为100．56％～118．71％（n=5）。结论：所建立的方法稳定可靠、精密度好，适合临床大规模推广应用，

肝癌组织中HBV感染与甲基化转移酶表达的关系

目的检测肝癌患者癌组织、肝癌旁组织、肝硬化相关组织中甲基化转移酶(DNMT)的表达情况,分析HBV感染与DN-MT表达之间的关系。方法根据是否存在HBV感染,将44例标本分成两组。HBV感染相关组:血液或组织中至少可检测出一种HBV感染相关的标志物;非HBV感染相关组:血液或组织中未检测出HBV感染相关标志物。应用荧光定量PCR(FQ-PCR)检测分期及分化程度不同的肝癌患者癌组织、肝癌旁组织、肝硬化组织中DNMT基因mRNA的表达水平。不同组间DNMTs表达水平的差异采用ANOVA分析;非参数检验方法为Spearman等级相关分析。结果 HBV感染相关组中癌组织的DNMT1、3A和3B mRNA表达水平明显高于非HBV感染相关组(P=0.001、0.006、0.02);HBV感染相关组中肝硬化组织的DNMT1、3A和3B mRNA表达水平也明显高于非HBV感染相关组(P=0.007、0.008、0.045);即使在癌旁组织,HBV感染相关组织中DNMT1、3A mRNA表达水平明显高于非HBV感染相关组织(P=0.01、0.04)。HBV感染与DNMTs表达相关分析结果显示:HBV感染与DNMT表达相关(P=0.009、0.006、0.03);HBV感染有关指标中HBsAg、HBeAg、HBV-DNA与DNMT1表达密切相关(P=0.008、0.032、0.006)。结论(1)HBV感染相关组中癌组织及肝硬化组织的DNMT1、3A和3B mRNA表达水平明显高于非HBV感染相关组。(2)HBV感染可能刺激DNMT的表达,尤其是DNMT1、3A和3B,进而促进部分抑癌基因甲基化。