真核表达调控-2分子生物学VIP免费

8.3.3组蛋白的乙酰化及去乙酰化组蛋白乙酰化是一可逆的动态过程。组蛋白乙酰基转移酶(HAT)将乙酰辅酶A乙酰基部分转移到核心组蛋白氨基末端上特定赖氨酸残基的ε2氨基基团。这些赖氨酸的乙酰化导致电荷的中和以及DNA与组蛋白的分离,使核小体DNA易于接近转录因子。在此种情况下,其他因子就可乘虚而入结合于DNA上。1.组蛋白的基本组成2X(H2A,H2B,H3,H4)2.核心组蛋白的乙酰化与去乙酰化乙酰化：组蛋白乙酰基转移酶去乙酰化：组蛋白去乙酰化酶3.组蛋白乙酰基转移酶（HAT）目前已发现的HAT有两类：–一类与转录有关–另一类与核小体组装以及染色质的结构有关。HAT并不是染色质结合蛋白，但可以通过与其他蛋白相互作用来影响染色质的结构。组蛋白的乙酰化能中和赖氨酸的正电荷，C=O具有一定的负电，能够增加与DNA的斥力，使得DNA结构变得疏松，从而导致基因的转录活化。4.组蛋白去乙酰化酶组蛋白去乙酰化酶负责去除组蛋白上的乙酰基团。目前研究比较深入的是人类中的HDAC1和酵母中的Rpd3。它们都形成很大的复合体发挥作用。Rpd3能特异性去除组蛋白上的乙酰基团，使核小体相互靠近，并在转录共抑制子Sin3及R的协同作用下，抑制基因转录。5.组蛋白的乙酰化及去乙酰化对基因表达的影响•组蛋白乙酰化的状态与基因表达有关。组蛋白N端“尾巴”上赖氨酸残基的乙酰化中和了组蛋白尾巴的正电荷，降低了它与DNA的亲和性，导致核小体构象发生有利于转录调节蛋白与染色质相结合的变化，从而提高了基因转录的活性。•相反，组蛋白去乙酰化与基因活性的阻遏有关。•组蛋白乙酰基转移酶和去乙酰化酶只能有选择地影响一部分基因的转录。Modelformethylation-dependentgenesilencing.Acetylationofthehistonescausesanopenchromatinconfigurationthatisassociatedwithtranscriptionalactivity.Methylatedcytosinesarerecognizedbymethyl-CpG-bindingproteins(MBDs),whichinturnrecruithistonedeacetylases(HDACs)tothesiteofmethylation,convertingthechromatinintoaclosedstructurethatcannolongerbeaccessedbythetranscriptionalmachinery.DNA甲基化诱导了组蛋白的去乙酰化作用，使靶基因转录受抑制。8.3.4组蛋白甲基化对于真核基因表达的调控1.组蛋白甲基化的功能组蛋白甲基化染色体常见分布主要功能H3K9me3中心粒、端粒组成型异染色质H3K27me3沉默基因沉默基因H3K4me3转录起始位点转录活性区标记H3K36me3转录区转录活性区标记各种组蛋白甲基化修饰在染色体上的分布以及功能不尽相同•非组成型异染色质化多发生在不同生长发育时期一些需要被沉默的基因区域。雌性的随机失活的一条X染色体。•组成型异染色质化通常发生在染色质中心粒、端粒区域。保持中心粒、端粒的异染色质化。•表观修饰的遗传通过已经存在的标记招募相应甲基转移酶到染色质附近。母三色猫的斑驳毛色是X去活化的表现，“黑色皮毛”与“橙色皮毛”的等位基因位于不同的X染色体上。由于x染色体去活化的对象是随机选择，因此不同部位，会依保留活性之染色体的不同，而有不同的毛色。玳瑁猫•常表达染色质比异染色质区有更宽松的修饰环境。不同甲基转移酶蛋白和不同磷酸化状态的RNA聚合酶II相互作用，导致两种组蛋白甲基化在基因区的不同分布方式。启动子解脱转录区域•修饰的整合作用多种组蛋白修饰作用不是彼此孤立存在的，它们往往参与同一个基因的表达调控。2.组蛋白甲基转移酶不同的HMT催化不同的底物，酶催化中心的一些关键氨基酸所构成的不同的空间位阻决定该酶能够添加多少个甲基。3.组蛋白去甲基化酶可以脱去组蛋白甲基化的一类酶，主要有LSD1和JmjC家族去甲基化酶两类。•在FAD的参与下,LSD1在体外和体内都可以特异去掉二甲基和一甲基修饰但LSD1去甲基的活性受到底物的限制,不能去掉赖氨酸的三甲基修饰。同一个去甲基化酶可以行使转录激活和转录抑制两种相反的功能，视与其合作的因子而定。•JmjC家族去甲基化酶需要铁离子和a-酮戊二酸参与反应，可以去掉赖氨酸的三甲基化修饰。许多赖氨酸去甲基化酶中的jumonji结构域是酶的催化活性结构域。RNA干扰及其应用最早在矮牵牛花中发现此现象1990，Jorgensen在矮牵牛花中过表达花青素...