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正性调节区锌指蛋白8的研究进展

路兆宁;颜景斌

【期刊名称】《中国医药生物技术》

【年(卷),期】2015(000)001

【总页数】4页(P73-76)

【作者】路兆宁;颜景斌

【作者单位】200040上海交通大学附属儿童医院/上海市儿童医院/上海交通大学

医学遗传研究所;200040上海交通大学附属儿童医院/上海市儿童医院/上海交通大

学医学遗传研究所

【正文语种】中文

正性调节区锌指蛋白8（PRdomainzincfingerprotein8，PRDM8）是PRDM

家族中非常具有代表性的蛋白，它拥有典型的PR结构域和锌指结构，是神经系统

发育和睾丸发育中重要的调控因子。

PRDM名称来源于N端保守的结构域——PR结构域（PRdomain）［1］。PR

结构域最初是在正性调节区I-结合因子1（positiveregulatorydomainI-

bindingfactor1，PRDI-BF1）和视网膜母细胞瘤蛋白质结合的锌指蛋白1

（retinoblastomaprotein-interactingzincfingerprotein1，RIZ1）两个蛋白

（现在常分别称为PRDM1、PRDM2）中发现，从而被命名为PR（PRDI-BF1-

RIZ1homologous）domain［2］。

PRDM家族在进化过程中行使的功能逐渐专业化。PRDM基因最初出现在多细胞

动物中，在脊椎动物中其家族成员不断扩大，在人类基因组中共有17个基因编码

该家族蛋白［3］。该家族在基因表达调控和信号转导等过程中起着非常重要的作

用，与细胞的增殖调控、分化、发育等密切相关，癌症以及一些其他疾病也与其家

族中某些成员的异常有关［1，4］。

1.1PRDM蛋白的结构特点

PRDM蛋白家族具有两个显著的结构特点——PR结构域和不等数量的锌指结构

（zincfingers），此外有些成员还具有锌关节（zincknuckle）［1］（图1）。

⑴PR结构域。PR结构域是一段长约130个氨基酸的同源域，大多数位于蛋白质

的N端。该结构域的氨基酸有20%～30%与SET［Su（var）3-9，E（z）and

trithorax］结构域一致［5-6］。大部分SET结构域蛋白都具有组蛋白甲基转移酶

（histonemethyltransferase，HMT）活性［7］。然而只有PRDM2、PRDM8

和PRDM9的PR结构域具有HMT活性［8-10］。

⑵锌指结构域。除了PRDM11外，其他所有的PRDM家族成员都具有数量不等

的锌指结构［11］。锌指结构介导PRDM与DNA和蛋白相互作用：已证实

PRDM1、3、4、5、9、14和16能够通过锌指结构进行序列特异性的DNA结合；

一些成员通过锌指结构募集组蛋白修饰酶［12-13］。

⑶锌关节。锌关节是一段长约20个氨基酸的基序，因含有半胱氨酸和组氨酸，所

以能结合锌离子。锌关节位于PR结构域之前，存在于PRDM4、6、7、9、10、

11和15中，很可能参与蛋白-蛋白相互作用［14］。

1.2PRDM蛋白的作用方式

目前的研究显示，PRDM蛋白家族主要通过以下三种方式来行使功能。

⑴内在的HMT活性。具有HMT活性的PRDM成员直接对靶基因的染色质结构

进行修饰，从而调控基因的表达［4］。PRDM2和PRDM8通过催化组蛋白

H3K9的二甲基化（H3K9me2）来抑制基因的表达，而PRDM9通过催化

H3K4me3来激活基因的表达［8-10］。PRDM3和PRDM16催化的H3K9me1

对于维持哺乳动物异染色质的完整性是必需的［15］。