基因组表观遗传组蛋白乙酰化VIP免费

第10章基因组表观遗传0组蛋白乙酰化与染色质重建组蛋白赖氨酸修饰-乙酰化组蛋白乙酰化（acetylation）只发生在N-端的赖氨酸残基，可将赖氨酸的正电荷去除，减少组蛋白和DNA之间的亲和性，使RNA聚合酶以及转录因子能够接触启动子区。大多数情况下，组蛋白乙酰化可增强转录，而去乙酰化则抑制转录。组蛋白乙酰化酶根据在细胞中的分布特点，传统上将HAT分为两大类。A型：位于细胞核，通过核小体组蛋白的乙酰化调控基因表达，可识别并乙酰化组蛋白赖氨酸,Gcn5p300/CBP和TAF11250属于此类，含bromodomain结构域。B型：位于细胞质，在组装为核小体前将组蛋白乙酰化。B型HAT缺少bromodomain结构域，其功能是将新生的核心组蛋白乙酰化。这些乙酰化组蛋白一旦进入核内渗入HAT功能域有四个保守的基序（A,B,C和D）。染色质又被去乙酰化。组蛋白去乙酰化酶家族根据功能与DNA序列相似性,将组蛋白去乙酰化酶分为四大类:HDACI(histonedeacetylase1):HDAC1,HDAC2,HDAC3和HDAC8.HDAC1,HDAC2和HDAC8主要分布于细胞核,HDAC3主要分布于细胞质;HDACII(histonedeacetylase2):HDAC4,HDAC5,HDA6C,HDAC7,HDAC8，HDAC9和HDAC10,类同于HDACI.HDACII可在细胞核和细胞质之间穿梭分布.HDACIII(histonedeacetylase3):SIRT1,SIRT2,SIRT3,SIRT4,SIRT5,SIRT6和SIRT7.HDACIV(histonedeacetylase4):HDAC11,非典型去乙酰化酶.组蛋白乙酰化标记组蛋白乙酰化为染色质的状态提供了一个可识别的标记，这一标记是动态的，可逆的，涉及3个独立而又相关的过程：书写(writing):给选定的赖氨酸添加乙酰基，乙酰基转移酶负责阅读(reading):识别并结合乙酰化赖氨酸，含bromo结合域蛋白清除(erasing):清除赖氨酸的乙酰基基团，去乙酰基酶执行染色质重建染色质重建复合物核小体重建复合物SWI/SNF是英文（SWItch/SucroseNonFermentable）的简称，存在于真核生物。SWI/SNF实质上是一组蛋白质，其功能与DNA在核小体上的包装方式变化有关。核小体的重建是以依赖ATP能量的方式进行的，DNA可激发ATPase酶活性，使DNA与组蛋白的互作方式发生改变。目前对染色质重建过程中DNA与核小体互作方式的详情了解不多。表观遗传乙酰化和甲基化赖氨酸识别Bromodomain是一个蛋白质结构域，识别组蛋白N-端尾部的乙酰化赖氨酸残基，在染色质重建中起重要作用。Chromodomain(chromatinorganizationmodifier)为染色质组蛋白修饰因子结构域，长约40-50个氨基酸，专一性与甲基化氨基酸残基结合，在动植物中比较保守。染色质重建复合物的组成SWI/SNF复合物的组成与进化染色质重建复合物具有保守的组成，个组分的位置和颜色表示对应的直系基因。亚基中与DNA和组蛋白互作的结构域由注释中所列的符号标示表示。除酵母的SWI/SNF为单一功能外，果蝇和小鼠的SWI/SNF具有转录激活或抑制作用。PHD:planthomeodomain,结合K3H4me2/3。Nature463,474-484,2010.依赖于ATP的染色质重建复合物染色质重建即涉及从抑制状态转向松弛状态，也涉及从松弛状态转向抑制状态。这两个相反的过程有不同的重建复合物执行：SWI/SNF与染色质激活有关，CHD与染色质沉默有关。CHD:ChromodomainhelicaseDNA-binding,属于SNF超家族成员。依赖ATP的染色质重建过程依赖ATP的染色质重建复合物SWI/SNF在激活基因的介导下（1）与染色质核小体结合（2），利用ATP提供的能量（3）促使核小体侧移或转移（4）。酵母Gal基因座位的调控与染色质重建a)在缺半乳糖时，Gal80与Gal4结合，抑制其转录活性。b)加入半乳糖后，Gal3与Gal80结合，释放Gal4活性。c)Gal4招募乙酰化酶SAGA(Spt-Ada-Gcn5-acetyltransferase)，中介因子和染色质重建复合物SWI/SNF，d)同时在Gal基因启动子位置将组蛋白乙酰化，随后将核小体驱离原位。e)SAGA和中介因子招募基础转录因子(GTF)PolII和PolII组装转录起始复合物。沉默染色质重建-抑制区扩展沉默染色质重建模型A）HP1蛋白含有三个独立的结构域，chromo结构域（识别与结合H3K9m），绞合区（与DNA和RNA结合）和shadow结构域。Shadow结构域功能是与其它蛋白质互作。B)当HP1识别与结合修饰的组蛋白H3K9me后，即可招募染色质重建蛋白Su（var）3-9到达靶位。C)Su（var）3-9含有H3K9甲基转...