组蛋白乙酰化与基因转录的关系

染色体核心心组蛋白乙酰化与基因的激活存在着密切的关系。本文主要介绍了组蛋白乙酰化与基因转录时基本的转录机器和转录激活子的关系,非组蛋白的乙酰化与其激活转录的关系,并例举了一些可能的机理。     

组蛋白乙酰转移酶及脱乙酰基酶的作用及调节机制

组蛋白乙酰转移酶（HAT）及脱乙酰基酶（HDAC）调节组蛋白和转录因子的乙酰化水平,从而在控制细胞生命活动中发挥着重要作用.该文主要从HAT和HDAC的量、酶活性以及利用度的调节三个方面,详细阐述了HAT和HDAC调控的分子机制,并对未来的研究方向提出新的构想.     

重组p300组蛋白乙酰转移酶结构域的表达及应用

组蛋白乙酰化修饰是基因起始转录的关键步骤. p300等组蛋白乙酰转移酶（HATs）催化组蛋白和非组蛋白的乙酰化. HATs具有多种细胞功能,而且乙酰化对底物蛋白的功能改变也具有重要功能. 组蛋白乙酰转移酶p300可乙酰化多种细胞内蛋白,某些病毒蛋白与p300有相互作用并促进病毒复制. 因此, p300是细胞内具有广泛功能的转录激活因子. 组蛋白乙酰转移酶结构域（HAT区）是p300乙酰化酶活性的最小中心功能域,在p300乙酰化底物中具有重要功能. 本文重组表达了对应p300 HAT区的GST-p300 HAT蛋白,对其乙酰化酶的活性进行检测. 结果证实,p300 HAT蛋白在体外可高效乙酰化组蛋白H3. 随后,对体外乙酰化反应的条件进行优化. 总之,本文构建了一种简单高效、非放射性体外乙酰化体系,适用于对潜在底物蛋白的乙酰化水平和机制进行分析,以及乙酰化蛋白的相关功能的研究.     

Elongator复合物:一种新的参与转录延伸的组蛋白乙酰转移酶

由6个亚基组成的Elongator复合物是RNA聚合酶Ⅱ（RNA polymeraseⅡ．RNAPⅡ）全酶的一个重要组成部分,它可以与高度磷酸化的RNAPⅡ相结合,其Elp3亚基具有组蛋白乙酰转移酶（histone acetyltransferase,HAT）活性,在以染色质为模板的转录延伸中发挥重要作用。Elongator是目前发现的第一个参与转录延伸的HAT复合物。     

组蛋白乙酰化与癌症

由于组蛋白被修饰所引起的染色质结构的改变,在真核生物基因表达调控中发挥着重要的作用,这些修饰主要包括甲基化、乙酰化、磷酸化和泛素化等,其中组蛋白乙酰化尤为重要.组蛋白乙酰转移酶（HAT）和组蛋白去乙酰化酶（HDAC）参与决定组蛋白乙酰化状态.HAT通常作为多亚基辅激活物复合体的一部分,催化组蛋白乙酰化,导致染色质结构的松散、激活转录;而HDAC是多亚基辅抑制物复合体的一部分,使组蛋白去乙酰化,导致染色质集缩,并抑制基因的转录. 编码这些酶的基因染色体易位易于导致急性白血病的发生.另一方面,已经确定了一些乙酰化修饰酶的基因在染色体上的位置,它们尤其倾向定位于染色体的断裂处.综述了HAT和HDAC参与的组蛋白乙酰化与癌症发生之间关系的最新进展,以期进一步阐明组蛋白乙酰化修饰酶的生物学功能以及它们在癌症发生过程中的作用.     

乙酰转移酶MYST家族的生物学功能

组蛋白乙酰化是表观遗传修饰的重要方式,主要受到组蛋白乙酰转移酶（histone acetyltransferases, HATs)和组蛋白去乙酰化酶（histone deacetylase, HDACs）催化. MYST是人类HATs的4大家族之一,包括MOF(males absent on the first),TIP60 (tat interacting protein 60 kD),结合ORC1的组蛋白乙酰转移酶（histone acetyltransferase binding to ORC1, HBO1),单核细胞白血病锌指蛋白(monocytic leukemia zinc finger protein, MOZ)和MOZ相关蛋白（MOZ related factor, MORF）等,均具有典型的MYST结构域.MYST介导的乙酰化是重要的翻译后修饰,其催化底物包括组蛋白和非组蛋白,如组蛋白H3, H4, H2A, H2A突变体,以及许多参与DNA代谢、细胞增殖和发育调控的蛋白因子. MYST蛋白家族参与许多细胞的生理过程,本文主要综述其在调节基因转录、DNA损伤修复和肿瘤发生发展等方面的生物学功能.     

组蛋白甲基转移酶的研究进展

组蛋白的甲基化修饰主要是由一类含有SET结构域的蛋白来执行的, 组蛋白甲基化修饰参与异染色质形成、基因印记、X染色体失活和转录调控等多种主要生理功能, 组蛋白的修饰作用是表观遗传学研究的一个重要领域。组蛋白甲基化的异常与肿瘤发生等多种人类疾病相关, 可以特异性地激活或者抑制基因的转录活性。研究发现, 组蛋白甲基转移酶的作用对象不仅仅限于组蛋白, 某些非组蛋白也可以被组蛋白甲基转移酶甲基化, 这将为探明细胞内部基因转录、信号转导、甚至个体的发育和分化机制提供更广阔的空间。     

组蛋白脱乙酰化研究进展

组蛋白脱乙酰化研究进展陈坚傅继梁（第二军医大学医学分子遗传学开放实验室,上海２００４３３）关键词组蛋白脱乙酰化转录调控在真核细胞中,基因是与染色体蛋白,尤其是与组蛋白结合在一起的。因此,基因表达的中心问题之一是ＲＮＡ聚合酶和其他转录因子如何接近紧密包...     

组蛋白脱乙酰化酶及其与基因转录的关系

含有组蛋白脱乙酰化酶活性的分子有两类：一类是与酵母RPD3同源的分子,另一类是与RPD3不同源的分子.它们各有其不同的来源,存在于各自的复合物中,催化不完全相同的组蛋白或其他蛋白质脱乙酰化;这些脱乙酰化酶与基因转录的调控存在着密切的关系, 主要是介导基因转录的抑制.     

组蛋白乙酰化/去乙酰化在真核基因转录调控中的作用

真核生物中 ,染色质的基本单位是核小体。核小体由H2 A ,H2 B ,H3 ,H4构成的核心组蛋白八聚体及缠绕于其上的DNA构成。最近的研究结果表明 ,核心组蛋白的乙酰化 去乙酰化过程是调控基因活性的一个关键步骤[1] 。而含有组蛋白去乙酰化酶活性的分子有两类 :一类是与酵母RPD3同源的分子 ,另一类是与RPD3不同源的分子。它们各有其不同的来源 ,存在于各自的复合物中 ,催化不完全相同的组蛋白或其他蛋白质去乙酰化 ;这些去乙酰化酶与基因转录的调控存在着密切的关系 ,主要是介导基因转录的抑制。     

关于组蛋白甲基化的研究

主要阐述了组蛋白甲基转移酶的类型,组蛋白H3中第9位赖氨酸甲基化与异染色质的形成、常染色体中基因表达的调控,以及与DNA甲基化之间的关系,说明了组蛋白甲基化与组蛋白乙酰化、磷酸化的相互关系, 指出组蛋白甲基化对维持细胞各种状态的平衡起到极其重要的作用。 Abstract： The types of histone methyltransferases, the relationship between methylation of Lysine 9 of H3 and the formation of heterochromatin, gene regulation in euchromatin, and that with DNA methylation, were mainly introduced. The interrelation between histone methylation and histone acetylation/phosphorylation was summarized. It is showed that histone methylation plays a very important role in maintaining the balance state of cell. The future research tendency of histone methylation was fantanstic.     

K‐Lysine acetyltransferase 2a regulates a hippocampal gene expression network linked to memory formation

Neuronal histone acetylation has been linked to memory consolidation, and targeting histone acetylation has emerged as a promising therapeutic strategy for neuropsychiatric diseases. However, the role of histone‐modifying enzymes in the adult brain is still far from being understood. Here we use RNA sequencing to screen the levels of all known histone acetyltransferases (HATs) in the hippocampal CA1 region and find that K‐acetyltransferase 2a (Kat2a)—a HAT that has not been studied for its role in memory function so far—shows highest expression. Mice that lack Kat2a show impaired hippocampal synaptic plasticity and long‐term memory consolidation. We furthermore show that Kat2a regulates a highly interconnected hippocampal gene expression network linked to neuroactive receptor signaling via a mechanism that involves nuclear factor kappa‐light‐chain‐enhancer of activated B cells (NF‐κB). In conclusion, our data establish Kat2a as a novel and essential regulator of hippocampal memory consolidation.     

HDACs, histone deacetylation and gene transcription： from molecular biology to cancer therapeutics

Histone deacetylases （HDACs） and histone acetyl transferases （HATs） are two counteracting enzyme families whose enzymatic activity controls the acetylation state of protein lysine residues, notably those contained in the N-terminal extensions of the core histones. Acetylation of histones affects gene expression through its influence on chromatin conformation. In addition, several non-histone proteins are regulated in their stability or biological function by the acetylation state of specific lysine residues. HDACs intervene in a multitude of biological processes and are part of a multiprotein family in which each member has its specialized functions. In addition, HDAC activity is tightly controlled through targeted recruitment, protein-protein interactions and post-translational modifications. Control of cell cycle progression, cell survival and differentiation are among the most important roles of these enzymes. Since these processes are affected by malignant transformation, HDAC inhibitors were developed as antineoplastic drugs and are showing encouraging efficacy in cancer patients.