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组蛋白甲基化权威发布_组蛋白甲基化对基因表达促进还是抑制(2024年12月精准访谈)

内容来源：麦吉窗影视所属栏目：观点更新日期：2024-12-02

组蛋白甲基化

【基础医学院卫功宏课题组首次揭示表观遗传读码器ZMYND11的非经典新功能】表观遗传修饰在肿瘤的发生与发展过程中扮演了至关重要的角色。组蛋白H3K36的甲基化修饰（H3K36me）是重要的表观遗传标记之一，其中H3K36me3的研究较为深入，主要在基因区富集，具有多种功能，包括调控转录起始、影响pre-mRNA剪切以及抑制异常转录等。在组蛋白家族中，H3的变体H3.3尽管与常规H3仅存几处氨基酸差异，但H3.3能够经由特异性分子伴侣介导，整合到染色质的特定区域，从而发挥与H3不同的生物学功能。H3.3K36me3的特异性读码器ZMYND11近年来在癌症研究中引起了广泛关注。例如，在乳腺癌中，ZMYND11通过在转录延伸阶段调节RNA聚合酶II的活性，发挥了转录辅抑制因子的功能，这提示ZMYND11具有潜在的抑癌基因特性。然而，迄今为止，对于ZMYND11的研究主要集中在其作为组蛋白H3.3K36me3修饰读码器的功能，而它在转录调控以外的生物学功能仍知之甚少。进一步研究ZMYND11的多功能性，特别是在表观遗传调控之外的潜在作用，将有助于全面理解其在肿瘤中的生物学功能。 2024年9月28日，复旦大学基础医学院卫功宏课题组在Signal Transduction and Targeted Therapy期刊上发表了题为“Epigenetic reader ZMYND11 noncanonical function restricts HNRNPA1-mediated stress granule formation and oncogenic activity”的研究论文。该研究首次揭示了ZMYND11作为非组蛋白HNRNPA1甲基读码器的非经典新功能，发现精氨酸甲基化介导的ZMYND11-HNRNPA1-PKM2轴限制肿瘤进展的机制，并提出了ZMYND11具有作为癌症治疗靶点的潜在应用场景，特别是在肿瘤环境中，蛋白精氨酸甲基转移酶PRMT5抑制剂被提出为一种可能的临床治疗手段。研究者首次揭示了ZMYND11作为非组蛋白甲基读码器的非经典功能，具体通过识别HNRNPA1的精氨酸甲基化修饰调控肿瘤代谢和进展。研究发现，精氨酸甲基化酶PRMT5通过介导ZMYND11与HNRNPA1的相互作用，进而影响PKM2的可变剪接，抑制肿瘤细胞的有氧糖酵解（Warburg效应）。这一“ZMYND11-HNRNPA1-PKM2轴”的新机制为理解肿瘤代谢调控提供了重要依据，并表明ZMYND11具有作为癌症治疗靶点的潜力。此外，PRMT5抑制剂通过阻断该相互作用，显示出对ZMYND11低表达肿瘤的显著治疗效果，提供了重要的临床应用前景。综上所述，本研究突破了人们对ZMYND11作为组蛋白H3.3K36me3修饰读码器的传统认知，扩展了其功能至非组蛋白甲基化调控领域。这一发现显著改变了我们对表观遗传读码器的理解，表明表观遗传修饰不仅限于组蛋白调控，还可能涉及广泛的非组蛋白靶点和机制。总之，ZMYND11的发现为表观遗传调控领域开辟了新的研究方向，并为癌症治疗策略的开发提供了重要的基础。未来的工作将进一步揭示更多表观遗传读码器的非经典功能，推动这一领域的深入发展。复旦大学附属肿瘤医院肿瘤研究所研究助理、基础医学院生物化学与分子生物学系博士生连丞和张春翌副教授为该论文的共同第一作者。复旦大学肿瘤研究所和基础医学院生物化学与分子生物学系卫功宏教授为该论文的通讯作者。该工作得到了国家自然科学基金、科技部重点研发计划等项目支持，以及复旦大学上海医学院大数据高性能计算平台的支持。原文链接:网页链接

几种常见的蛋白质的修饰蛋白质的修饰是细胞生物学中一个重要的研究领域，涉及多种类型的化学修饰，这些修饰能够影响蛋白质的结构、功能和稳定性。以下是几种常见的蛋白质修饰类型：一、磷酸化 1.修饰特点：磷酸化是蛋白质上特定氨基酸残基（如丝氨酸、苏氨酸、酪氨酸等）被磷酸基团修饰的过程。这种修饰可以通过激酶和磷酸酶的作用进行可逆调节。 2.功能影响：磷酸化能够改变蛋白质的功能和活性，参与多种细胞信号传导途径，如细胞增殖、分化、凋亡和代谢等。二、乙酰化 1.修饰特点：乙酰化是蛋白质上赖氨酸残基的氨基被乙酰基修饰的过程。这种修饰通常由乙酰转移酶和脱乙酰酶催化。 2.功能影响：乙酰化在调节蛋白质功能、细胞代谢和基因表达等方面发挥重要作用。例如，组蛋白乙酰化能够影响染色质的稳定性和基因转录活性。三、泛素化 1.修饰特点：泛素化是蛋白质上赖氨酸残基被泛素蛋白共价修饰的过程。这种修饰通过泛素激活酶（E1）、泛素偶联酶（E2）和泛素连接酶（E3）的酶复合物催化。 2.功能影响：泛素化在细胞内蛋白质的降解、信号传导和细胞周期调控等方面发挥关键作用。被泛素化修饰的蛋白质通常会被蛋白酶体降解。四、糖基化 1.修饰特点：糖基化是蛋白质上糖类分子与氨基酸残基的共价结合过程。这种修饰通常发生在内质网、高尔基体等亚细胞位置。 2.功能影响：糖基化能够影响蛋白质的结构、功能和稳定性，参与细胞粘附、信号传导和蛋白质降解等过程。五、甲基化 1.修饰特点：甲基化是蛋白质上特定氨基酸残基（如赖氨酸、精氨酸等）被甲基基团修饰的过程。这种修饰通常由甲基转移酶催化。 2.功能影响：甲基化在调节蛋白质功能、基因表达和细胞代谢等方面发挥重要作用。例如，组蛋白甲基化能够影响染色质的结构和基因转录活性。六、SUMO化 1.修饰特点：SUMO化是一种小分子泛素样修饰蛋白（SUMO）与蛋白质赖氨酸残基的共价结合过程。这种修饰通过特定的酶复合物催化。 2.功能影响：SUMO化在调节蛋白质功能、细胞周期和基因表达等方面发挥重要作用。它参与多种细胞过程，如转录控制、细胞中大分子积累和信号转导等。七、荧光标记和酶标记 1.修饰特点：荧光标记是通过连接荧光染料或荧光标签来标记蛋白质，以便于检测其位置和转运过程。酶标记则是利用化学方法将酶与蛋白质结合，用于检测蛋白质的活性或进行酶联免疫吸附测定。 2.功能影响：这些修饰方法主要用于蛋白质的检测、定位和定量分析，在生物医学研究和临床诊断中具有广泛应用。综上所述，蛋白质的修饰类型多种多样，每种修饰都在细胞生物学中发挥重要作用。这些修饰能够调节蛋白质的功能、活性和稳定性，从而参与多种细胞过程和疾病的发生发展。 #广州华韵生物科技有限公司#

𐟧젃hIP-seq技术解析 𐟔 ChIP-seq，全称为染色质免疫沉淀测序，是一种强大的全基因组分析技术。它将染色质免疫沉淀与大规模并行DNA测序相结合，以揭示DNA相关蛋白的结合位点。 𐟒ᠥœ胨IP-seq中，抗体被用来识别特定DNA结合蛋白或组蛋白修饰，从而定位基因组中的关键结合位点。这些修饰，如甲基化、磷酸化和乙酰化，对染色质的结构和功能有着深远的影响。 𐟓Œ 组蛋白修饰是ChIP-seq分析的重点。例如，H3K4me3代表H3组蛋白第4位赖氨酸的三甲基化，与启动子区域紧密相关。而H3K27me3，则与Polycomb抑制功能有关。 𐟔젩€š过ChIP-seq技术，我们可以更深入地了解表观遗传机制，包括发育和分化过程中的关键调控因素。这项技术为生物学研究提供了宝贵的工具，帮助我们揭示基因表达的奥秘。

【解锁细胞分化的“秘密武器”！Nat Commun：LSD1既能去除组蛋白上的“标签”，又能为其他蛋白质提供支撑】赖氨酸特异性组蛋白去甲基酶1（LSD1）能对赖氨酸4上的单甲基化或双甲基化组蛋白H3进行去甲基化操作，这对于早期胚胎发生和发育过程至关重要。近日，一篇发表在国际杂志Nature Communications上题为“The scaffolding function of LSD1 controls DNA methylation in mouse ESCs”的研究报告中，来自瑞典于默奥大学等机构的科学家们揭示了机体干细胞如何发育并转化为特化细胞，这一发现或能帮助我们更进一步理解细胞不受控制地分裂和生长从而导致癌症发生的分子机制。网页链接

镁：你身体里不可或缺的“微量元素”𐟌Ÿ 镁，这个在人体内占据第四大常见矿物质位置的微量元素，真的是个“万能小能手”。它参与了无数的酶促反应，对能量产生、蛋白质和核酸的合成、糖酵解等过程都至关重要。不仅如此，镁还能调节肌肉收缩、心律和神经元的兴奋性，参与细胞反应和信号传导。总之，从RNA表达、DNA合成到葡萄糖代谢、肌肉和神经细胞的功能，甚至是血压控制，镁都扮演着重要角色。基因组的守护者𐟛᯸ 想象一下，DNA就像一座大楼，而镁就是那个守护大楼的保安。它能与DNA特异性结合，提高DNA复制的精确性，保持基因组的稳定性。通过激活DNA修复酶，镁还能有效修复DNA损伤，防止基因突变和染色体异常。端粒的维修工𐟔犧믧𒒦˜烈“色体的“保护帽”，而镁就像是那个维护端粒的工人。它能影响端粒染色质结构，延缓端粒的磨损，帮助延长细胞寿命。镁还参与端粒酶的调节，延缓与年龄相关的肌肉质量下降，支持细胞更新。表观遗传的调音师𐟎𖊩•还能调节基因表达，通过影响DNA甲基化和组蛋白修饰来决定基因的激活或沉默。低镁饮食可能导致基因沉默与染色质压缩，从而对健康产生负面影响。线粒体的能量守护者𐟒ꊧ𚿧𒒤𝓦˜炙†胞的“能量工厂”，而镁则是这个工厂的“监管员”。它在线粒体中调节ATP（细胞能量）的产生，保障细胞活力。镁缺乏会导致线粒体功能障碍，加速细胞衰老和氧化应激反应。蛋白质的稳定器𐟒𜊩•能够维持蛋白质结构，防止错误折叠和积累，特别对神经系统健康有益。大脑中的镁水平低会增加神经系统疾病的风险。营养物质的感应器𐟍 镁与代谢健康密切相关，有助于调节血糖和胰岛素敏感性，降低代谢综合征和2型糖尿病的风险。较高的镁摄入量能帮助维持健康的胰岛素水平和葡萄糖代谢。细胞衰老的减速器⏳ 镁支持干细胞的自我更新和分化，维持免疫健康。低镁水平与免疫反应下降、炎症增加等老化迹象相关，显示其对细胞活力的重要性。细胞间通讯的桥梁𐟓𖊩•是细胞间通讯的关键桥梁，促进离子和调节分子的交换，支持细胞增殖、分化和凋亡等过程。炎症的“消防员”𐟚’ 镁具有抗炎功能，能够抑制过度的炎症反应，防止炎症对健康的损害。缺镁会导致炎症介质增加，造成慢性炎症的风险上升。小贴士𐟓 柠檬酸镁和甘氨酸镁易吸收，适合日常补充。一般建议每天摄入约300-400毫克的镁。维生素D可以帮助镁的吸收。高钙饮食可能影响镁吸收，镁补充剂最好与钙类食物分开。维生素B6能促进镁的细胞利用率。镁对神经系统有放松作用，有助于缓解焦虑和提升睡眠质量。可以在压力大或睡前吃，帮助放松神经。镁能帮助肌肉放松并防止抽筋。镁可以缓解经期前的焦虑、头痛和水肿等症状。镁在骨质密度中起到重要作用。镁有助于调节血压和心率。镁对糖尿病和胰岛素敏感性有帮助。

𐟧쨡訧‚遗传与RNA修饰的奇妙关联𐟒늰Ÿ” 你是否好奇表观遗传与RNA修饰之间的神秘联系？让我们一起探索这个令人兴奋的话题吧！ 𐟌𑠨ᨨ炩—传修饰，如DNA甲基化、染色质构象变化等，能够在不改变DNA序列的情况下，精细调控基因表达。而RNA修饰，如N1-甲基腺苷（m1A）、5-甲基胞苷（m5C）等，则通过影响RNA的剪接、加工等过程，进一步调控基因表达。 𐟌Ÿ 其中，m6A修饰在真核mRNA上极为丰富，它与组蛋白修饰、染色体相关调节RNA等有着紧密的关联。m6A可以充当一个多功能检查点，将不同层次的基因表达调控耦合在一起。 𐟒ᠭ6A与组蛋白修饰之间的串扰是怎样的呢？例如，m6A可以通过影响H3K9me3水平来调节异染色质的稳定性；同时，H3K36me3作为转录延伸标记物，可以引导m6A的沉积。这些相互作用共同构成了复杂的基因表达调控网络。 𐟌ˆ 此外，m6A还与染色体相关调节RNA和lncRNA有着紧密的联系。这些RNA分子在基因组组织、转录调控等方面发挥着重要作用，而m6A修饰可以动态调节它们的表达和功能。 𐟎‰ 通过深入了解表观遗传与RNA修饰之间的关联，我们可以更好地理解基因表达的调控机制，为未来的生物医学研究提供新的思路和方向！

表观遗传学：解锁生命新维度 𐟔 你是否曾好奇，是什么在基因之上控制着我们的遗传命运？《表观遗传学》将带你探索这一切背后的科学原理，揭示影响我们基因表达的隐藏层次——表观遗传层面。 ✨ 本书精彩内容涵盖：表观遗传学的基础概念与机制关键过程如DNA甲基化和组蛋白修饰表观遗传学在疾病、发育和进化中的作用最新的表观遗传学研究成果与应用前景 𐟧젨ᨨ炩—传学是研究遗传表型变化的一门科学，这种变化不涉及DNA序列改变，而是通过化学修饰来控制基因的开关。由于文强编著的《表观遗传学》深入浅出地介绍了这一领域，无论你是生命科学的学生、研究人员还是对生命奥秘充满好奇的普通读者，都能从中受益。 𐟓š 加入我们，一起探索表观遗传学的奇妙世界，揭示遗传信息之外的生命密码，发现生命科学的新边界！

表观遗传：基因表达变化的秘密表观遗传是一个有点复杂的生物学概念，简单来说，就是虽然基因的碱基序列保持不变，但基因表达和表型却能发生可遗传的变化。这听起来有点神奇吧？其实，背后的原因还挺多的。 DNA甲基化：基因的开关 𐟔犊首先，咱们得提到DNA甲基化。这个过程中，DNA分子中的某些碱基会被加上甲基。就像给DNA穿上了小马甲一样。如果某个基因被甲基化得太多了，它的转录就会被阻止，相当于被关掉了。但一旦甲基化被移除，基因又会重新开启。这个过程有点像基因的开关，随时可以打开或关闭。组蛋白修饰：染色体的魔法师 𐟧™‍♂️ 除了DNA甲基化，组蛋白修饰也是表观遗传的重要机制。染色体是由DNA和组蛋白组成的，组蛋白就像是染色体的支架。这些组蛋白会受到各种化学修饰，比如甲基化、乙酰化等等。这些修饰会影响染色体的结构，从而改变基因的表达。就像给染色体的支架涂上了不同的颜色，影响它的功能。表观遗传的特点 𐟌Ÿ 可遗传：基因表达和表型的变化可以传递给后代。不变性：基因的碱基序列本身并不改变。可逆性：DNA的甲基化修饰是可以逆转的，也就是说，被修饰的DNA可以重新变得没有甲基化。总结一下 𐟓 表观遗传就像是基因表达和表型变化的一场魔法秀。虽然基因的碱基序列保持不变，但通过DNA甲基化和组蛋白修饰等机制，基因的表达和表型却能发生可遗传的变化。这个过程既复杂又神奇，让我们对生命的奥秘有了更多的了解。

14种组学快速了解，生物医学新领域！在生物医学领域，组学的概念日益重要。以下是14种常见的组学类型，让我们一起来了解它们吧： ✅ 临床组学定义：将组学技术应用于临床诊断、治疗和预后评估的科学。研究对象：临床样本（如血液、组织）。研究方法：组学测序、生物信息学分析。研究内容：疾病诊断、治疗选择、预后评估。应用实例：COVID-19的精准医疗。 ✅ 基因组学定义：研究基因组的组成和功能的科学。研究对象：基因组。研究方法：基因测序、基因表达分析。研究内容：基因变异、基因表达调控。 ✅ 转录组学定义：研究基因转录过程的科学。研究对象：转录组。研究方法：RNA测序、实时荧光定量PCR。研究内容：基因表达水平、转录调控。 ✅ 蛋白质组学定义：研究蛋白质的组成和功能的科学。研究对象：蛋白质组。研究方法：蛋白质测序、蛋白质相互作用分析。研究内容：蛋白质表达水平、蛋白质修饰。 ✅ 代谢组学定义：研究代谢物的组成和功能的科学。研究对象：代谢组。研究方法：代谢物测序、代谢通路分析。研究内容：代谢物表达水平、代谢调控。 ✅ 脂类组学定义：研究脂类的组成和功能的科学。研究对象：脂类。研究方法：脂类测序、脂类相互作用分析。研究内容：脂类表达水平、脂类修饰。 ✅ 糖组学定义：研究糖类的组成和功能的科学。研究对象：糖类。研究方法：糖类测序、糖类相互作用分析。研究内容：糖类表达水平、糖类修饰。 ✅ 免疫组学定义：研究免疫系统的组成和功能的科学。研究对象：免疫系统。研究方法：免疫细胞测序、免疫反应分析。研究内容：免疫细胞表达水平、免疫反应调控。 ✅ 表观基因组学定义：研究表观遗传学的科学。研究对象：表观遗传学。研究方法：甲基化测序、组蛋白修饰分析。研究内容：表观遗传变异、表观遗传调控。 ✅ RNA组学定义：研究RNA的组成和功能的科学。研究对象：RNA。研究方法：RNA测序、RNA相互作用分析。研究内容：RNA表达水平、RNA修饰。 ✅ 微生物组学定义：研究微生物的组成和功能的科学。研究对象：微生物。研究方法：微生物测序、微生物相互作用分析。研究内容：微生物表达水平、微生物调控。 ✅ 宏基因组学定义：研究宏基因组的组成和功能的科学。研究对象：宏基因组。研究方法：宏基因组测序、宏基因组分析。研究内容：宏基因组变异、宏基因组表达调控。 ✅ 药物组学定义：研究药物与生物体的相互作用。研究对象：药物与生物体的相互作用。研究方法：药物代谢组学、药物作用机制分析。研究内容：药物代谢水平、药物作用效果。 ✅ 环境组学定义：研究环境因素对生物体组学特征的影响。研究对象：环境污染物、环境因素。研究方法：组学技术结合环境科学。研究内容：环境因素与生物体健康关系。通过这些组学的研究，我们可以更深入地了解生物体的复杂性和多样性，为疾病诊断和治疗提供新的思路和方法。

𐟧절3K27me3修饰解析 𐟔 真核生物的染色质由核小体构成，每个核小体包含组蛋白八聚体和约147bp的DNA。组蛋白N端“尾巴”上的氨基酸可被修饰，如赖氨酸可被乙酰化或甲基化。 𐟒᠈3K27me3是一种特殊的组蛋白修饰，其中H3代表组蛋白H3，K27指的是第27位的赖氨酸，me3表示该赖氨酸上发生了三次甲基化修饰。 𐟔’ 这种修饰通常与基因表达的沉默相关，因为沉默型组蛋白修饰如H3K9me3、H3K27me3会导致核小体间排列更紧密，从而抑制基因表达。 𐟔堧›𘦯”之下，激活型修饰如H3K4me3和H3K27ac则会导致核小体间排列更松散，激活基因表达。 𐟓Œ H3K4me1和H3K27ac还可作为超级增强子的标志，与转录调控密切相关。了解这些修饰有助于更深入地理解基因表达调控的机制。

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