组蛋白精氨酸甲基化修饰对基因转录的调控-生物化学与生物物理进展.PDF

生物化学与生物物理进展 Progress in Biochemistry and Biop hys ics 2008, 35(11): 1225~ 1230 组蛋白精氨酸甲基化修饰对基因转录的调控* 程智逵 过倩萍 伍会健** (大连理工大学环境与生命学院，大连 116024) 摘要 总结了组蛋白精氨酸甲基化修饰体系的必威体育精装版研究进展 组蛋白精氨酸甲基化修饰在基因转录调控中发挥着十分重要的 作用，这类修饰由蛋白精氨酸甲基转移酶(PRMTs)介导，其中PRMT1 和PRMT4 的甲基化修饰与基因的转录激活作用相关， PRMT5 和PRMT6 的甲基化修饰则与基因的转录抑制作用相关 组蛋白精氨酸的甲基化是一个动态的可逆过程，催化组蛋 白精氨酸的去甲基化是由“精氨酸去甲基化酶”介导的 关键词 组蛋白精氨酸，甲基化，去甲基化，转录调控 学科分类号 Q75 作为染色质基本组成单位的核小体，是由4 种 PRMT 1, 4, 6 属于 型的PRMTs，而PRMT5, 7, 9 核心组蛋白(H3, H4, H2A, H2B)叠加构成的一种八 属于 型PRMTs[2, 3] 域 聚体复合物，它同时也是DNA 的载体，其外盘绕 组蛋白精氨酸位点的甲基化在基因转录调控中 着核酸链 4 种组蛋白结合紧密，但其N 端 “尾 发挥着重要作用，并能影响细胞的多种生理过程， 部”却伸向核小体外侧，是各种组蛋白修饰酶的作 包括DNA 修复，信号传导，细胞发育及癌症发生 [2] 用靶点，这些修饰在基因的转录调控中发挥着重要 等等 以上提到的6 种组蛋白精氨酸甲基转移酶 作用，一方面它们能够改变染色质的结构状态而影 对组蛋白的修饰而引起基因转录的调控并不相同， 响转录，另一方面，它们也可作为某些转录因子的 其中PRMT1 和PRMT4 的修饰能引起基因转录的 识别位点和结合平台，从而募集基因转录的调控因 激活，而PRMT5 和PRMT6 的修饰则引起基因转 [1] 子 组蛋白上精氨酸甲基化修饰是其中的一种重 录的抑制，由于PRMT 7 和PRMT9 发现较晚，对 要方式，对这种修饰体系还知之甚少，本文将介绍 其功能有待进一步研究 以下将着重介绍PRMT1、 组蛋白精氨酸甲基化修饰及去甲基化修饰的必威体育精装版研 4 、5、6 这4 种组蛋白精氨酸甲基转移酶 究进展，弄清这些将对了解基因转录调控的机制具 1 1 PRMT1 与PRMT4 协同激活基因的转录 有非常重要的意义 PRMT1 的修饰位点主要位于组蛋白H4 的第3 位精氨酸残基(H4R3)上，通常对基因转录起激活作 1 PRMTs 对组蛋白精氨酸的甲基化 [4] 用 . 而PRMT4, 也称CARM 1 (coactivator associated 蛋白精氨酸甲基转移酶(protein arginine arginine methyltransferase 1)，其催化的位点较多， methyltransferases, PRMTs)能够将S- 腺苷甲硫氨酸 包括组蛋白H3 N 端的2 、17、26 位以及C 端的 (AdoMet)上的甲基转移到靶蛋白精氨酸残基末端的 128、129、131、134 位精氨酸(H3R2, 17, 26, 128, 胍基上，反应最初产生单甲基化精氨酸，也可连续 129, 131, 134) ，对转录有直接调节作用的3 个位点 两次催化得到非对称双甲基化精氨酸(SDMA)(称为 分别是H3R2, 17 和26