PLMT家族成员SET7/9的非组蛋白甲基化作用

SET7/9是蛋白赖氨酸甲基化转移酶（protein lysine methyltransferases,PLMTs或PKMTs）家族成员,具有SET结构域。现已发现SET7/9是一种赖氨酸单甲基化转移酶,除了能使组蛋白H3第四位赖氨酸（lysine4 of histone 3,H3K4）单甲基化外,更重要的能使一些转录因子、肿瘤抑制因子、膜相关受体等非组蛋白单甲基化,其甲基化作用主要与蛋白稳定和转录活化有关。该效应受赖氨酸特异性去甲基酶1（lysine specifcdemethylase,LSD1）的抑制。SET7/9与LSD1两者效应的平衡对维持体内活性蛋白质含量、调节基因表达具有重要意义。     

一个新的HMT家族成员SET07的理化性质及其功能

近年来发现组蛋白的甲基化可以改变染色体的状态,进而调节基因的转录、细胞周期、个体发育以及肿瘤发生.对本实验室新近克隆的组蛋白甲基转移酶基因家族新成员SET07理化性质,是否具有甲基转移酶的功能进行初步研究.构建pGEX4T2P2RP2质粒,并对其进行表达和纯化;利用硝纤膜及原核表达产物免疫昆明鼠制备抗SET07多克隆抗体;采用Western印迹对其蛋白水平的表达进行观察;利用HMT(组蛋白甲基转移酶)实验观察表达纯化的SET07蛋白是否具有甲基转移酶的功能.经大肠杆菌表达及纯化获得了较纯的GSTSET07片段,制备获得的多克隆抗体效价高于1∶1000;Western印迹发现SET07蛋白存在于胞核及胞浆.其中在胞核中以49kD存在,在胞浆中SET07以4种形式存在;HMT实验证明,表达纯化的SET07蛋白具有组蛋白甲基转移酶的功能.上述结果提示,SET07可能在合成后经过加工修饰以复合体的形式在胞核内发挥甲基转移酶作用,为进一步研究SET07基因的作用机制、SET07与个体发育、肿瘤发生之间的关系奠定基础.     

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。     

植物组蛋白赖氨酸化修饰参与基因表达调控的机理

组蛋白共价修饰作为表观遗传修饰的重要部分,主要包括乙酰化和甲酰化、甲基化、磷酸化、泛素化和SUMO化等,它们形成一个复杂的网络共同调控基因的表达,其中组蛋白甲基化修饰成为研究的热点,甲基化主要发生在赖氨酸残基上。近年来,随着有关植物组蛋白赖氨酸甲基化修饰研究的不断深入,发现其通过改变自身赖氨酸残基的甲基化状态和甲基化程度,形成转录激活或者转录抑制标记,调控基因的表达,在植物开花和逆境胁迫的响应过程中起着至关重要的作用。H3组蛋白的赖氨酸甲基化修饰能够调控FLC基因和有关抗性基因的表达,具体表现为:H3K4的三甲基化促进FLC的表达,H3K27的三甲基化则抑制FLC的表达;H3K4me3作为转录激活标记,可激活PtdIns5P基因的表达,启动响应干旱的脂质合成信号通路,响应干旱胁迫;相反,H3K27me3作为一种转录抑制标记,低水平的H3K27me3诱导COR15A和ATGOLS3基因表达,它们分别编码叶绿体低温保护蛋白Cor15am和肌醇半乳糖合成酶GOLS,以抵抗寒冷胁迫。文章主要综述了植物组蛋白赖氨酸甲基化修饰参与DNA甲基化、开花过程以及应答逆境胁迫的分子机制。     

植物组蛋白密码研究进展

组蛋白密码学说提出后,大大丰富了人们对遗传信息的认识,使得组蛋白修饰的研究备受瞩目.近年来包括组蛋白乙酰化、甲基化、磷酸化、泛素化等在内的多种共价化学修饰在植物生长发育过程中参与基因表达调控的作用机制逐渐被阐明,组蛋白各种修饰之间的相互关系也有了进一步的认识.随着研究的深入,将加快组蛋白密码的破译,帮助我们认清植物基因表达调控的本质.     

植物PHD结构域蛋白的结构与功能特性

植物同源结构域(plant homeodomain,PHD)是锌指结构域家族的一类转录调控因子,其最主要的功能是可以识别各种组蛋白修饰密码,包括组蛋白甲基化和乙酰化等;此外PHD结构域还可以与DNA结合.含有PHD结构域的蛋白,或者本身具有组蛋白修饰酶活性,或者可以与各类组蛋白修饰酶相互作用,还有部分与DNA甲基化相关...     

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。     

泛素载体蛋白Rad6在基因表达调控及DNA损伤修复中的作用

泛素化修饰是蛋白质的一种重要的翻译后水平修饰,而且有着多种不同的生物学功能,对蛋白质的结构与功能、基因表达调控以及蛋白质-蛋白质/其它分子相互作用等多个方面有着重要的调控作用。Rad6即是酵母中的一种重要的泛素载体蛋白。Rad6通过泛素化修饰多种靶蛋白在DNA的损伤修复中发挥着重要作用。文章重点讨论了Rad6在DNA损伤修复方面的功能以及在正常情况下对染色质结构和基因表达调控的影响。     

转录因子E2F1蛋白纯化及甲基化鉴定

目的:构建人E2F1基因原核表达质粒p GEX-KG-E2F1,并在大肠杆菌中诱导表达。随后验证纯化得到的E2F1蛋白可作为底物被甲基化转移酶修饰。方法:构建原核表达质粒p GEX-KG-E2F1,在大肠杆菌BL-21中经异丙基硫代半乳糖苷(IPTG)诱导表达,利用GST亲和层析法纯化表达的E2F1蛋白。随后将纯化的E2F1蛋白作为底物,组蛋白甲基化转移酶SET7/9作为酶进行体外同位素标记放射自显影实验,检测纯化的E2F1蛋白能否被甲基化。结果:酶切鉴定和测序结果证明成功构建了原核表达载体p GEX-KG-E2F1,SDS-PAGE检测结果证明实现了人E2F1基因在大肠杆菌中的可溶性表达,放射自显影证明纯化得到的E2F1蛋白可作为底物被甲基化转移酶SET7/9甲基化。结论:成功构建了转录因子E2F1体外甲基化体系,为筛选新的能甲基化E2F1的酶奠定基础。     

The function of histone lysine methylation related SET domain group proteins in plants

Histone methylation, which is mediated by the histone lysine (K) methyltransferases (HKMTases), is a mechanism associated with many pathways in eukaryotes. Most HKMTases have a conserved SET (Su(var) 3‐9,E(z),Trithorax) domain, while the HKMTases with SET domains are called the SET domain group (SDG) proteins. In plants, only SDG proteins can work as HKMTases. In this review, we introduced the classification of SDG family proteins in plants and the structural characteristics of each subfamily, surmise the functions of SDG family members in plant growth and development processes, including pollen and female gametophyte development, flowering, plant morphology and the responses to stresses. This review will help researchers better understand the SDG proteins and histone methylation in plants and lay a basic foundation for further studies on SDG proteins.     

人促甲状腺素受体膜外区蛋白在原核系统表达及其生物活性鉴定

为研究重组人促甲状腺素受体 (hTSHR)膜外区表达产物及其生物活性与免疫活性 ,将hT SHR膜外区编码基因 (编码第 3～ 4 2 0位氨基酸 )重组到表达型质粒pGEX 4T 3上 ,测序结果表明序列正确 ,未改变读码框架 .然后转入E .coliAd4 94进行诱导表达 .纯化后的表达产物经SDS PAGE、Western印迹及放射受体法分别检测其分子量、免疫活性和生物活性 .重组TSHR3～ 4 2 0 膜外区蛋白 (简称TSHR3～ 4 2 0 )产率为 15 9～ 2 0 2 μg L培养基 ,分子量为 4 8.9kD ;融合蛋白 (简称GST TSHR3～ 4 2 0 )分子量为 75 .4kD .两种表达产物都可与TSHRAb反应 ;TSHR3～ 4 2 0 可与12 5I TSH结合 .