组蛋白修饰与基因调控

1、HinnebuschBJ!#$.JInfectDis，1998；178：1406 Dong Xinggi ! #$. PIasmid，2000；43：144 12 WeIkosS!#$. RakinA ! #$. 收稿（HinnebuschBJ!#$.JInfectDis，1998；178：1406 Dong Xinggi ! #$. PIasmid，2000；43：144 12 WeIkosS!#$. RakinA ! #$. 收稿（2002 07 组蛋白修饰与调控表达是一个受调控的复杂过程。组蛋白基本结构核小体中的重要组成部分，其 糖基化等多种共价修饰作用。组蛋白的修饰可通 和性来发调控作

2、用。组蛋白修饰表达的调控有类似DNA遗的调控作用组蛋白；共价修饰表达调控2001 2 月，人组工作全部完成从而形结构的形式。最近人们发现其功这标志着人类对自身的了解向前迈了一大步。随着挥着重要的决定性作用。核小体是 调即遗传信息是如何精密调控和准确表达的成为新研究热点。利用现有数据库和不断发展度为146 碱基对DNA 组成组蛋白尾在核小体的表面并可发生共价修饰，从录共激活因子（co-activator）（co- 对表达发挥调控作用。常见的组蛋白尾部修饰图! 组蛋白H3H4的常见修饰方所以组蛋白乙酰化发生频率很低。乙酰化主要发生在组蛋白3 和4 的-端尾部比较保守的赖氨酸（Lys）残基上。利用特

3、殊的 HAT 可将特异位点的Lys 2。组蛋白乙酰化和染色质构型重!乙酰化是最早被发现的与转录有关的组蛋白修饰方式。乙酰化由组蛋白乙酰基转移酶（T催（催化。由建都能作用于相同的启动子来参与改变发生在组蛋白乙酰化之前，还是组蛋白乙酰化催化的。甲基化的作用位点在 Lys精氨（Arg生在染色质变构之前，不能一概而论。在酿酒酵母 侧链N H3 4927 36 DNAH4的第20 位Lys，H3的第21726 位及H4 的第位有期，此时组改变发生在组蛋白乙酰化之前，还是组蛋白乙酰化催化的。甲基化的作用位点在 Lys精氨（Arg生在染色质变构之前，不能一概而论。在酿酒酵母 侧链N H3 4927 36 D

4、NAH4的第20 位Lys，H3的第21726 位及H4 的第位有期，此时组蛋白要乙酰化则染色质构上H3 Lys4 和 先改变。而对细胞周期高度可诱导的非依赖-，Suv39 蛋白是第一个被发现的HMT。人的 . 乙酰化调控的影响据推测可能是由于，能特异性地甲基化H3 的 Lys9。破坏鼠的组蛋白尾Lys 残基的乙酰化能够使组蛋白携带正电荷量减少，降低其与带负电荷 DNA 链的亲和性，促使参与转录调控的各种蛋白因子与 DNA 结合，进而发挥转录调控作用。利用染色质免疫沉淀法会导不稳定错误分离，雄（HP1：C（。HP1 甲基化的组蛋白C（chroo （CHIP白 CD 能特异性的识别结合被 酰化水

5、平升高可影响多种生物的可诱的转座的Lys9，有大量实验证明这种识别与相互作用维持异染色沉默必不可少的10。CSD 则和与 HP1 与 Suv39 及其它蛋白间的相互作用。倍体细胞获得许多非交配型双倍体的特性Turner色质修饰酶可对其构像加以修饰从而使其不“封闭”。H4Lys去乙酰化能短时间的保持染色质非封染色质中的H4 在被 HDAC 去乙酰基前维持几分钟的双乙酰化，可为上述过程提供时间。Lys 残基低HP1 复合物在座起转录抑制作用。（Rb将乙酰化去乙化，Suv39H1-HP1 复合物结合到去乙酰化Lys9 使其甲基化HP1 通过增Rb 相关的抑制功-座与组蛋白甲基化相关性研究中现，位于叶

6、酸盐受体和珠蛋间约 16 kb 长的凝集的染色质区近20H3 的 H3 Lys9 甲基化能使甲基化和凝集状12H3 Lys4 乙酰化与异染色质形成及（gene 有关6。Sir2 在体外实验中能有效地使组蛋白去关。通过对酵期的沉默交配座研究片段中酰化，其酶活性是维持异染色质结构kb 长的必须的7。Sir2Sir4复合物结合在染色质上，使组Sir3Sir4结合形Sir3- Sir4复合物，此复合物能去乙酰化部位再度乙酰化H3 H4 尾部氨基酸结合从而维沉1（hyperacetyiation。上述研究结果更证实这一点。最近有研究发现某些 HAT 复合物含有一些常见的转录因子，某些 HDAC 复合物含

7、有已被证实的 化X中无活性的的启动子有关，而甲基化X中有活性的启动关。组蛋H4Lys20H4 的第一个-螺旋非近，它在细胞周期的后期甲基化。的Lys20 甲化能否促的结合并不完全肯定，但可能。Arg 甲基化是一种与转录活化状态有关的组蛋白修饰方式14。最近研究发现CARM1，一种共激关”调控受核受体控制或转录因子调节的的表达。CARM1 能甲基化组蛋白 H3 !Arg17。利用一种能特异性识别甲基化的 Arg17 的分析，结果发现只有在受核受体控制 code凝集和转录起始都要发生染色质的形 （Ser“histone code”假说StrahI，现已被大部分科学家认同。“histone code

8、”假说建酸化对转录起始和有期凝集时形态的依据为 染色质的结构变化表达有重要的调节作用# 组 code凝集和转录起始都要发生染色质的形 （Ser“histone code”假说StrahI，现已被大部分科学家认同。“histone code”假说建酸化对转录起始和有期凝集时形态的依据为 染色质的结构变化表达有重要的调节作用# 组蛋白介导多种信号通路。即DNA结构改变，从而使染色质的结构改变；蛋白尾部的不同修饰可影响与染色质结合的蛋白构改变都有重要作用。早期的研究显示组蛋白磷化对哺乳动物细胞早有转录诱导作用。RskMsk 族激酶可直接催化产生磷酸Ser10 磷酸化对有丝的启动非常重序列的转录因子要

9、，这种修饰发生在 G2 期初始阶段，使染色质凝之相结合的能力。催化组蛋白修饰的酶对催化位集。果蝇热休调节伴H3 Ser10的大量；从而对表达产生一种类似H1 的磷酸化修饰，磷酸化能减少 H1 charge patch区所带的总电子数，即使H135545 综上所述，特定的组蛋白修饰与特定激数相等时，CyP1 的表达17泛素化是一种重要的组蛋白修饰形式。S . 酶的作用还不清楚其在转录中是否发挥了重要作用。但是目前的研究主要集中在H4，对于H2AH2B H1 的修饰及其和的关系知之甚少。这些都将是今后的研究方向参 考 文 献被证明能泛素化修饰RichardsEJ，EIginSC.CeII，2002

10、；108：489 Chen H et al. CeII，1999；98：675Turner BM. Bioessays，2000；22：836 Moazed D. MoI CeII，2001；8：489Peters AH et al. CeII，2001；107：323 MaHetal. CurrTBP-相关复合物 Taf1234567894上述各种组蛋白修饰方式都与相应或抑制状态相联系。这些修饰方式及其作用的发的既HAT 活性增强，Lys9 乙酰化水平增未被磷酸化时并可产生一种不同的转录信号。Li 用 CHIP Lys9 的甲基化间存在负相关，特别是利PCR ，；：Nowak Lys9。相反

11、，H3 在同一区域或座发生。通过对和甲收稿组蛋白修饰 调 医学院军事医学教研室刊名国外医学(分子生物学FOREIGNMEDICALSCIENCE(MOLECULARBIOLOGY英文刊4被1.RichardsEJ;ElginSC外文期刊2.RothSY3.ChenH4.KrebsJE外文期刊5.TurnerBM6.TaddeiA7.MoazedDEnzymaticactivitiesofSir2andchromatinsilencing.外文期刊8.PetersAHLoss组蛋白修饰 调 医学院军事医学教研室刊名国外医学(分子生物学FOREIGNMEDICALSCIENCE(MOLECULAR

12、BIOLOGY英文刊4被1.RichardsEJ;ElginSC外文期刊2.RothSY3.ChenH4.KrebsJE外文期刊5.TurnerBM6.TaddeiA7.MoazedDEnzymaticactivitiesofSir2andchromatinsilencing.外文期刊8.PetersAHLossoftheSuv39hHistoneMethyltransferasesImpairsMammalianheterochromatin GenomeStability外文期刊9.JonesDO10.BannisterAJ看详11.NeilsenSJ看详情外文期刊12.LittMD13.BoggsBA14.MaHFactorsaffectingmembranefoulingreductionbysurfacemodificationandbackpulsing刊15.SassoneCP看详情外文期刊16.NowakVG看详情外文期刊17.DouYL;GorovskyMARegulationoftranscriptionbyH1etrahymenaindependentandrequiresclusteredsites.外文期刊18.PhamAD;SauerF看详19.StrahlBD;AllisCD看详.KANSheng.ZHAIXiao-qiao白修饰调控研究进展