個(gè)人整理：組蛋白甲基化在真核基因中的調(diào)控作用

-組蛋白甲基化在真核基因中的調(diào)控作用1組蛋白修飾的構(gòu)造根底在真核生物中，核小體是染色質(zhì)的根本構(gòu)造單位，是由DNA和組蛋白共同構(gòu)成。組蛋白分子分為H1、H2A、H2B、H3和H4等5種。核心組蛋白足由H2A、H2B、H3、H4各2個(gè)分子形成的八聚體，與其上纏繞的146bpDNA雙螺旋分子構(gòu)成了核小體的核心顆粒，核小體的核心顆粒之間再由約60個(gè)堿基對(duì)DNA和組蛋白H1連接起來(lái)形成串珠樣構(gòu)造。組蛋白富含帶正電荷的精氨酸和賴氨酸，可以與帶有負(fù)電荷的DNA分子嚴(yán)密結(jié)合。每個(gè)核心組蛋白由一個(gè)球形構(gòu)造域和暴露在核小體外表的N端尾區(qū)組成，其N(xiāo)端氨基末端會(huì)發(fā)生多種共價(jià)修飾，包括磷酸化、乙?；?、甲基化、泛素化、糖基化、碳基化等。2組蛋白修飾、組蛋白密碼與表觀遺傳學(xué)組蛋白翻譯后修飾包括乙?；c去乙酰化、磷酸化與去磷酸化、甲基化與去甲基化、泛素化與去泛素化等。這些修飾可能通過(guò)兩種機(jī)制影響染色體的構(gòu)造與功能：改變組蛋白的電荷，因此改變了組蛋白與DNA結(jié)合的特性；產(chǎn)生蛋白識(shí)別模塊的結(jié)合外表，因此能募集專(zhuān)一蛋白復(fù)合物到它們的外表起作用。單一組蛋白的修飾往往不能獨(dú)立地發(fā)揮作用，一個(gè)或多個(gè)組蛋白尾部的不同共價(jià)修飾依次發(fā)揮作用或組合在一起，形成一個(gè)修飾的級(jí)聯(lián)，它們通過(guò)協(xié)同或拮抗來(lái)共同發(fā)揮作用。這些多樣性的修飾以及它們時(shí)間和空間上的組合與生物學(xué)功能的關(guān)系可作為一種重要的表觀標(biāo)志或語(yǔ)言，也被稱(chēng)為"組蛋白密碼〞(histonecode)，在不同環(huán)境中可以被一系列特定的蛋白質(zhì)或者蛋白質(zhì)復(fù)合物所識(shí)別，從而將這種密碼翻譯成一種特定的染色質(zhì)狀態(tài)以實(shí)現(xiàn)對(duì)特定基因的調(diào)節(jié)。組蛋白修飾與DNA甲基化、染色體重塑和非編碼RNA調(diào)控等，在基因的DNA序列不發(fā)生改變時(shí)，使基因的表達(dá)發(fā)生改變，并且這種改變還能通過(guò)有絲分裂和減數(shù)分裂進(jìn)展遺傳，這種遺傳方式是遺傳學(xué)的一個(gè)分支，被稱(chēng)為"表觀遺傳學(xué)〞。組蛋白密碼擴(kuò)展了DNA序列自身包含的遺傳信息，構(gòu)成了重要的表觀遺傳學(xué)標(biāo)志。-圖1顯示的是組蛋白H3和H4的N端尾部氨基酸排列順序、常見(jiàn)的修飾位點(diǎn)及這些位點(diǎn)相應(yīng)的修飾方式、修飾間相互影響。從圖1可見(jiàn)，組蛋白H3K9既可被乙?；挚杀患谆?，說(shuō)明兩者間存在競(jìng)爭(zhēng)性修飾，終究采取何種修飾視具體情況而異。Litt等研究說(shuō)明，H3K9的乙酰化和甲基化間存在負(fù)相關(guān)，而H3K4乙?；c甲基化間存在正相關(guān)，由此很容易看出H3K9和H3K4的甲基化存在拮抗作用。由此可見(jiàn)，組蛋白修飾以及組蛋白修飾間的調(diào)節(jié)將是非常復(fù)雜的，有待進(jìn)一步探索。3組蛋白甲基化和去甲基化3.1組蛋白甲基化和組蛋白甲基轉(zhuǎn)移酶組蛋白甲基化是表觀遺傳修飾方式中的一種，參與基因轉(zhuǎn)錄調(diào)控，通常發(fā)生在H3和H4組蛋白N端精氨酸或者賴氨酸殘基上的甲基化，由組蛋白甲基轉(zhuǎn)移酶(histonemethyltransferases，-HMT)催化，該酶分為組蛋白賴氨酸甲基轉(zhuǎn)移酶(HKMT)、組蛋白精氨酸甲基轉(zhuǎn)移酶(HRMT)2個(gè)家族。HKMT例如果蠅Su(var)3—9、Ashl，裂殖酵母Clr4、SET9，釀酒酵母ySETI、set2，粗糙鏈胞霉菌Dim5，哺乳動(dòng)物Suv39H1、Suv39H2、G9a、G9a相關(guān)蛋白(GLP)、SETBl/ESET、M1。l。、SET7/Set9、NSDl、EZH2等。其甲基化位點(diǎn)多位于H3N端尾區(qū)賴氨酸殘基上，其中H3K4、H3K36的甲基化可以激活基因轉(zhuǎn)錄，而H3K9、H3K27、H3K79、H3K20的甲基化則抑制基因轉(zhuǎn)錄。促進(jìn)基因表達(dá)，或是抑制基因表達(dá)，除取決于甲基化的位點(diǎn)外，還與甲基化的程度相關(guān)，即*一特定殘基可以結(jié)合不同數(shù)目的甲基，賴氨酸殘基的單、雙、三甲基化(metl、met2、met3)似乎是基因表達(dá)調(diào)控較為穩(wěn)定的標(biāo)記。HRMT如PRMT5、PRMTl、CARMl，其甲基化位點(diǎn)多位于H3N端尾區(qū)精氨酸殘基上，能夠單、雙甲基化。一般來(lái)說(shuō)，精氨酸甲基化與基因激活相關(guān)，組蛋白精氨酸甲基轉(zhuǎn)移酶作為協(xié)同刺激因子被募集到目標(biāo)基因的啟動(dòng)子區(qū)促進(jìn)基因表達(dá)，假設(shè)精氨酸的甲基化喪失則與基因沉默相關(guān)。3.2組蛋白去甲基化及組蛋白去甲基化酶多年以來(lái)組蛋白甲基化作用被認(rèn)為是不可逆的，然而有研究顯示有一種酶即Jumonjidomaincontaining(JmjC)組蛋白去甲基化酶可以催化組蛋白中賴氨酸和精氨酸單、雙甲基化的去甲基化，而三甲基化似乎不能被去甲基化。組蛋白去甲基化酶的發(fā)現(xiàn)使組蛋白甲基化過(guò)程更具動(dòng)態(tài)性，也大大豐富了組蛋白修飾的復(fù)雜性。該類(lèi)酶主要包括肽基精氨酸脫亞胺酶4(PAD4)和賴氨酸特異性去甲基化酶I(LSDl)等。PAD4是一種可以將甲基化的精氨酸轉(zhuǎn)變?yōu)楣习彼嵬瑫r(shí)釋放甲胺的蛋白，使蛋白質(zhì)精氨酸甲基轉(zhuǎn)移酶失去作用位點(diǎn)而到達(dá)抑制甲基化反響的目的，多作用于H3、H4的多個(gè)精氨酸位點(diǎn)，但只對(duì)單甲基化有效，對(duì)雙甲基化無(wú)效。LSDl是一種黃素腺嘌呤二核苷酸(FAD)依賴的單胺氧化酶，通過(guò)氨基氧化作用生成甲醛和去甲基化賴氨酸殘基到達(dá)去除甲基的目的。該酶可以使得賴氨酸單、雙甲基化去甲基，特別作用于H3K4位點(diǎn)，使轉(zhuǎn)錄受到抑制。也有報(bào)告雄激素受體的作用下，LSDl可作用于H3K9位點(diǎn)，從而激活轉(zhuǎn)錄。對(duì)于三甲基化似乎無(wú)法去甲基化，因此目前暫時(shí)認(rèn)為三甲基化可能是真正永久不可逆的。-3.3SET構(gòu)造域多數(shù)蛋白甲基轉(zhuǎn)移酶都包含有SET構(gòu)造域，含有SET構(gòu)造域的蛋白主要功能是調(diào)節(jié)基因活性，但具體機(jī)制還不甚明確。一些植物中含有SET構(gòu)造域蛋白的相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)這些蛋白控制著組蛋白甲基轉(zhuǎn)移酶類(lèi)的活性，提示SET構(gòu)造域可能是甲基轉(zhuǎn)移酶類(lèi)的重要組成局部。眾所周知，核小體組蛋白在異染色體基因沉默中發(fā)揮關(guān)鍵作用，已有研究說(shuō)明很多含有SET構(gòu)造域的蛋白，如人Suv39H1和裂殖酵母Clr4，都具有組蛋白甲基轉(zhuǎn)移酶活性，并在組蛋白甲基化導(dǎo)致基因沉默擔(dān)當(dāng)重要角色。4組蛋白甲基化對(duì)基因表達(dá)的調(diào)控作用組蛋白甲基化的功能主要表達(dá)在異染色質(zhì)形成、基因印記、*染色體失活和轉(zhuǎn)錄調(diào)控方面。目前發(fā)現(xiàn)24個(gè)組蛋白甲基化位點(diǎn)，其中17個(gè)位于賴氨酸，其他7個(gè)位于精氨酸。賴氨酸可以是單甲基化、雙甲基化和三甲基化，精氨酸也可以是單甲基化或者雙甲基化。如果把這3種甲基化狀態(tài)都考慮在，應(yīng)該一共有3*1011種組蛋白甲基化組合狀態(tài)，復(fù)雜的組合為組蛋白甲基化發(fā)揮功能調(diào)控作用提供更大的潛能。4.1組蛋白甲基化與異染色質(zhì)形成Suv39hl和suv39h2兩種基因編碼的甲基轉(zhuǎn)移酶對(duì)異染色質(zhì)的形成起重要作用，假設(shè)將這兩個(gè)基因同時(shí)突變，細(xì)胞中H3K9的甲基化會(huì)減少一半，這樣出生的小鼠有絲分裂中染色體的別離有缺陷。在裂殖酵母中H3K9位點(diǎn)的甲基化可以將常染色質(zhì)和異染色質(zhì)在特定區(qū)域分開(kāi)。在形成異染色質(zhì)的過(guò)程中，Su(var)3—9與異染色質(zhì)蛋白1(HPl)之間相互作用控制對(duì)方蛋白質(zhì)的定位。有學(xué)者曾針對(duì)異染色質(zhì)的形成提出過(guò)一個(gè)模型：首先組蛋白脫乙酰酶使H3中的K9、K14脫乙?；?，然后SUV39Hl對(duì)H3K9進(jìn)展甲基化。H3K9的甲基化再影響DNA的甲基化，隨后甲基化的H3K9做為一個(gè)結(jié)合位點(diǎn)招募HPl蛋白的定位，最后HPl定位在間期核的異染色質(zhì)區(qū)，參與染色體高級(jí)構(gòu)造的形成，最終形成異染色質(zhì)的多聚體。4.2組蛋白甲基化與基因印記-基因印記是指一對(duì)等位基因中，一條來(lái)自父方，一條來(lái)自母方，其中任何一方基因表達(dá)處于抑制狀態(tài)，就稱(chēng)為基因印記。組蛋白甲基轉(zhuǎn)移酶在基因印記中發(fā)揮重要作用。缺少組蛋白甲基轉(zhuǎn)移酶會(huì)導(dǎo)致基因印記喪失。最近，有兩項(xiàng)在大鼠7號(hào)染色體中的研究都發(fā)現(xiàn)，組蛋白甲基化可能是除了DNA甲基化以外維持基因印記的另一種重要途徑。例如，H3K9位點(diǎn)甲基化參與鼠類(lèi)胚胎Kqlotl基因的印記。4.3組蛋白甲基化與*染色體失活雌性哺乳動(dòng)物的劑量補(bǔ)償[1]是由*染色體失活和*ist非編碼RNA(ncRNA)決定的。在胚胎干細(xì)胞分化過(guò)程中，*ist表達(dá)就和H3K27me3、H4K20mel、DNA甲基化有關(guān)。胚胎組織隨機(jī)*染色體失活是由DNA甲基化控制的，而胚外組織對(duì)于已經(jīng)印記的*染色體失活的維持是依賴于Eed的功能和*ist的表達(dá)，與DNA甲基化無(wú)關(guān)。由此可見(jiàn)，*染色體失活和基因組印記可能由同樣的機(jī)制引起，這些機(jī)制中就包括組蛋白甲基化和ncRNA。4.4組蛋白甲基化與轉(zhuǎn)錄調(diào)控組蛋白甲基化發(fā)生在賴氨酸和精氨酸殘基上。研究發(fā)現(xiàn)組蛋白賴氨酸甲基化在染色質(zhì)形成和基因表達(dá)過(guò)程中起重要作用。最近發(fā)現(xiàn)，轉(zhuǎn)錄過(guò)程中，PAF轉(zhuǎn)錄延長(zhǎng)復(fù)合體可以募集Setl和Set2兩種組蛋白甲基轉(zhuǎn)移酶到達(dá)mRNA編碼區(qū)調(diào)控基因轉(zhuǎn)錄。在這一過(guò)程中RNA聚合酶Ⅱ呈現(xiàn)末端磷酸化狀態(tài)，因此這種磷酸化的RNA聚合酶是組蛋白甲基化和基因轉(zhuǎn)錄的聯(lián)系紐帶。4.4.1精氨酸甲基化精氨酸甲基化發(fā)生在組蛋白H3(R2、R17、R26)和H4(R3)上，可以是單甲基化或者是雙甲基化，后者可以呈現(xiàn)對(duì)稱(chēng)雙甲基化或者不對(duì)稱(chēng)雙甲基化。精氨酸甲基化對(duì)基因表達(dá)起激活作用。組蛋白精氨酸甲基轉(zhuǎn)移酶作為協(xié)同激活因子被募集到目標(biāo)基因的啟動(dòng)子區(qū)。這種酶屬于組蛋白甲基轉(zhuǎn)移酶中的CARMl和PRMTl家族，這兩個(gè)家族中的酶分別對(duì)H3和H4組蛋白起轉(zhuǎn)甲基作用。4.4.2賴氨酸甲基化激活轉(zhuǎn)錄功能-H3K4和H3K36位點(diǎn)發(fā)生的甲基化可以激活基因的轉(zhuǎn)錄。H3K4的甲基化必須在H2B的123位賴氨酸呈現(xiàn)泛素化的狀態(tài)下，但是H3K36甲基化不受這種限制。這主要是因?yàn)镠2BKl23位泛素化后可以募集H3K4甲基轉(zhuǎn)移酶Setl，而Setl又可以募集PAFl延長(zhǎng)復(fù)合體，當(dāng)RNA聚合酶Ⅱ的C端構(gòu)造域中5位絲氨酸呈現(xiàn)磷酸化狀態(tài)時(shí)，就可以與這種延長(zhǎng)復(fù)合體一起開(kāi)啟基因轉(zhuǎn)錄。甲基轉(zhuǎn)移酶Dotl也可以被募集到該復(fù)合體中，從而開(kāi)啟轉(zhuǎn)錄。研究還發(fā)現(xiàn)，Ubp8作為SAGA復(fù)合體中的一個(gè)成分，發(fā)揮去除泛素化作用，使得H3K4甲基化后出現(xiàn)去泛素化狀態(tài)，這樣就可以募集H3K36甲基轉(zhuǎn)移酶Set2，當(dāng)H3K36甲基化與RNA聚合酶CTD區(qū)2位絲氨酸磷酸化同時(shí)發(fā)生時(shí)，就可以激活基因轉(zhuǎn)錄。由此推測(cè)H3K4甲基化可能是轉(zhuǎn)錄發(fā)生的早期事件。上述是在釀酒酵母中做的研究，雖然多細(xì)胞動(dòng)物中也有類(lèi)似關(guān)于H3K4甲基化的報(bào)道，但是這種修飾在多細(xì)胞動(dòng)物中是異常復(fù)雜的，具體的功能還需要迸一步研究。另一項(xiàng)研究報(bào)道Setlp作為H3K4的甲基化轉(zhuǎn)移酶，可以調(diào)控酵母中許多基因的表達(dá)。lswlp是一種ATP酶，它可以識(shí)別H3K4雙甲基化和三甲基化的染色體。兩者相互聯(lián)系共同調(diào)節(jié)特定基因的5’端，使RNA聚合酶Ⅱ分布正常，從而促進(jìn)基因的正常轉(zhuǎn)錄。4.4.2.2抑制轉(zhuǎn)錄功能H3K9、H3K27、H3K79、H4K20位點(diǎn)的甲基化發(fā)揮轉(zhuǎn)錄抑制作用。H3K9甲基化介導(dǎo)基因轉(zhuǎn)錄抑制的機(jī)制研究較清楚。Suv39是H3K9甲基轉(zhuǎn)移酶，H3K9甲基化后和募集來(lái)的HPl蛋白結(jié)合。RB蛋白募集Suv39/HPl復(fù)合體共同控制cyclinE啟動(dòng)予，從而實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)錄抑制功能。研究發(fā)現(xiàn)，缺失RB時(shí)，H3K9是不甲基化的，而且P1和cyclinE啟動(dòng)子也是不相關(guān)的。所以認(rèn)為必須要有RB蛋白才能發(fā)揮H3K9甲基化的轉(zhuǎn)錄抑制功能。值得注意的是，RB蛋白調(diào)控的賴氨酸甲基化都發(fā)生在該位點(diǎn)去乙?；螅F(xiàn)在還不清楚是不是RB蛋白本身在募集去乙?；负图谆D(zhuǎn)移酶過(guò)程中本身裁有順序性。至于HPl是如何介導(dǎo)轉(zhuǎn)錄抑制的還不清楚。一種假設(shè)認(rèn)為，HPl蛋白作用于基因啟動(dòng)子區(qū)帶來(lái)多種酶活性，從而介導(dǎo)轉(zhuǎn)錄靜默。研究發(fā)現(xiàn)，HPl可能有ATP酶和去乙?；富钚跃褪沁@種假設(shè)的證據(jù)。另外，HPl可以保護(hù)H3K9位的甲基化不受去甲基化酶酶攻擊，也是維持轉(zhuǎn)錄抑制的保-證。除了RB蛋白介導(dǎo)組蛋白甲基化的轉(zhuǎn)錄抑制作用以外，KAPl和ⅨAROS兩種蛋白質(zhì)也可能介導(dǎo)目標(biāo)基因的轉(zhuǎn)錄抑制。以上不同位置的甲基化并不是獨(dú)立存在的，乙?；图谆膊皇菦](méi)有關(guān)系的。學(xué)者們認(rèn)為，存在一種酶學(xué)復(fù)合體，它同時(shí)包括去乙?；负虷3K9甲基轉(zhuǎn)移酶。這種多酶體系可以保證乙?；募せ钭饔煤图谆囊种谱饔?，這沖突的兩種修飾方式不會(huì)同時(shí)出現(xiàn)。組蛋白甲基化除了以上三種主要功能之外，還參與DNA的損傷修復(fù)過(guò)程。H3K79和H4K20甲基化過(guò)程如果受阻，就會(huì)出現(xiàn)DNA損傷部位周?chē)鶳53BPl和Crb2的錯(cuò)誤定位，從而影響修復(fù)過(guò)程。表1列出了組蛋白各位點(diǎn)的甲基化轉(zhuǎn)移酶和去甲基化酶及其甲基化位點(diǎn)功能。4.5組蛋白甲基化與DNA甲基化Tamaru和Selker在鏈孢霉屬中的研究發(fā)現(xiàn)，H3K9甲基轉(zhuǎn)移酶dim5被抑制后，DNA的甲基化程度也下調(diào)。他們還將脈孢菌株系中H3K9用其他不能發(fā)生甲基化的氨基酸代替，發(fā)現(xiàn)H3組蛋自甲基化狀態(tài)改變后hph基因也沒(méi)有被甲基化，由此而推測(cè)組蛋白甲基化可能是DNA甲基化發(fā)生的前提。還有研究發(fā)現(xiàn)，DNA甲基化起始階段存在DNA甲基轉(zhuǎn)移酶3(DNMT3)向組蛋白甲基化結(jié)合蛋白HPl募集的現(xiàn)象，這同樣提示兩種甲基化過(guò)程可能存在重疊。另外，DNA發(fā)生甲基化后會(huì)募集甲基結(jié)合蛋白，這類(lèi)蛋白質(zhì)利用其MBD構(gòu)造域識(shí)別甲基化DNA，從而發(fā)揮抑制轉(zhuǎn)錄的作用。近來(lái)研究發(fā)現(xiàn)一種H3K9甲基轉(zhuǎn)移酶構(gòu)造中也存在MBD構(gòu)造域。如果此酶的MBD能與甲基化的DNA結(jié)合，則就可以把組蛋自甲基化和DNA甲基化聯(lián)系起來(lái)。4.6組蛋白甲基化與疾病SET構(gòu)造域存在于許多與腫瘤發(fā)生相關(guān)的人類(lèi)基因之中。過(guò)去10年的研究發(fā)現(xiàn)，具有此構(gòu)造域的基因多數(shù)都發(fā)揮腫瘤抑制的功能。最近發(fā)現(xiàn)組蛋白甲基轉(zhuǎn)移酶也具有SET構(gòu)造域，則很自然地推測(cè)組蛋白甲基轉(zhuǎn)移酶是否也具有腫瘤抑制的功能"RIZl(PRDM2)具有H3K9位甲基轉(zhuǎn)移酶活性。研究發(fā)現(xiàn)，在*些腫瘤中，例如：乳腺癌、肝癌、-結(jié)腸癌、神經(jīng)母細(xì)胞瘤、脊髓瘤、肺癌和骨腫瘤中，該基因發(fā)生突變而失去活性，而其失活又引起G2-M期的細(xì)胞周期延長(zhǎng)，調(diào)亡抑制，因此推測(cè)H3K9位組蛋白甲基轉(zhuǎn)移酶可能具有腫瘤抑制功能，它的功能缺失可能參與癌癥的發(fā)生過(guò)程。Suv39l/2剔除的鼠基因不穩(wěn)定，染色體錯(cuò)誤別離，替致B細(xì)胞淋巴瘤。人的Suv39hl/2與視網(wǎng)膜膠質(zhì)瘤蛋白(Rb)共同調(diào)節(jié)周期蛋白E(cyclineE)的基因表達(dá)，Suv39h1/2的功能下調(diào)可能導(dǎo)致增殖失控而發(fā)生癌變，如非何杰金氏淋巴瘤。另外，H4R3位的甲基化影響白血病細(xì)胞的分化。MLLl甲基轉(zhuǎn)移酶突變與多種類(lèi)型白血病有關(guān)。結(jié)直腸癌和肝癌細(xì)胞中SMYD3甲基轉(zhuǎn)移酶過(guò)表達(dá)，前列腺癌、淋巴瘤和乳腺癌中EZH2甲基轉(zhuǎn)移酶高表達(dá)，這說(shuō)明組蛋白甲基轉(zhuǎn)移酶異?？赡軈⑴c實(shí)體腫瘤發(fā)生。最近，美國(guó)一項(xiàng)臨床研究發(fā)現(xiàn)，組蛋白甲基化在前列腺癌患者標(biāo)本中比例很高，估計(jì)其他腫瘤中也可能有相似發(fā)現(xiàn)。另外，還有報(bào)道缺乏甲基的飲食會(huì)導(dǎo)致組蛋白甲基化程度低，這類(lèi)人群發(fā)生腫瘤的比例較正常人群高。這也提示組蛋白甲基化可能與腫瘤發(fā)生有關(guān)。5組蛋白甲基化及其他化學(xué)修飾的共同調(diào)控作用組蛋白的不同化學(xué)修飾之間相互作用，不僅表現(xiàn)為同種組蛋白不同殘基的一種修飾能加速或抑制另一修飾的發(fā)生，并且在影響其他組蛋白殘基的同時(shí)，也受到另外組蛋白殘基修飾的調(diào)節(jié)。另一方面，組蛋白上一樣氨基酸殘基不同修飾之間也會(huì)發(fā)生協(xié)同或者拮抗。同一組蛋白的不同修飾類(lèi)型之間發(fā)生相互影響稱(chēng)順式作用，不同組蛋白的修飾之間發(fā)生的相互影響稱(chēng)反式作用。不同組蛋白或不同殘基修飾之間的調(diào)節(jié)如圖4所示，組蛋白H3S10的磷酸化促進(jìn)H3K9與H3K14的乙酰化，抑制H3K9的甲基化。H3K14的乙?；cH3K4的甲基化均可進(jìn)一步抑制H3K9的甲基化，從而導(dǎo)致基因呈活化狀態(tài)。同時(shí)，H3K4的甲基化還可促進(jìn)H3K9的乙?；?。相反，H3K9的甲基化抑制了H3S10的磷酸化，并且抑制H3K9、H3K14的乙酰化，從而導(dǎo)致基因沉默。5.1乙?；c甲基化組蛋白去乙酰化酶使H3K9、H3K14去乙?；缓骃UV39Hl對(duì)H3K9進(jìn)展甲基化，進(jìn)而形成-異染色質(zhì)。Aoyama等報(bào)道，在用組蛋白去乙?；敢种苿㎝S-275處理120h后，組蛋白H3K9從雙甲基化轉(zhuǎn)變成乙?；Ｇ拔奶岬?，一些研究者推測(cè)，可能存在一種酶學(xué)復(fù)合體，它同時(shí)包括去乙?；负虷3K9甲基轉(zhuǎn)移酶。這種多酶體系可以保證乙?；募せ钭饔煤图谆囊种谱饔?，使這兩種相互沖突的修飾方式不會(huì)同時(shí)出現(xiàn)。2001年Bannister等發(fā)現(xiàn)，H3K9的甲基化是HP1特異的結(jié)合位點(diǎn)，并指出，H3K9既可以發(fā)生甲基化，也可發(fā)生乙?；?。該位點(diǎn)的競(jìng)爭(zhēng)性修飾可能提供一個(gè)常染色質(zhì)與異染色質(zhì)之間的"分子開(kāi)關(guān)〞，相關(guān)聯(lián)的各種酶及其活性受其控制，進(jìn)而精細(xì)地調(diào)控相對(duì)應(yīng)的復(fù)雜的生物學(xué)過(guò)程。2002年Daujat等用雌激素誘導(dǎo)PS2基因時(shí)觀察到CBP和CARM1之間的協(xié)同作用機(jī)制。CBP首先乙?；疜18(接著是K23)，導(dǎo)致CARM1募集到組蛋白H3尾肽，它刺激H3R17的甲基化，這個(gè)過(guò)程與轉(zhuǎn)錄活性相關(guān)聯(lián)，因而在體組蛋白賴氨酸乙酰化和精氨酸甲基化之間存在著相互作用。2003年Ng等的研究顯示，H3K79的甲基化對(duì)H4的去乙?；浅Ｖ匾⑶襀4K16的乙?；瘜?duì)H3K79的甲基化也非常重要，進(jìn)而相互拮抗。而2007年Vermeulen等的研究說(shuō)明，H3K9和H3K14的乙?；茉鰪?qiáng)根本轉(zhuǎn)錄因子TFIID與H3K4三甲基化的結(jié)合。其原因可能是這兩種蛋白質(zhì)修飾都與Sir蛋白質(zhì)相締合，而互相競(jìng)爭(zhēng)。5.2泛素化與甲基化Sun等的研究說(shuō)明，在酵母中泛素結(jié)合酶Rad6(Ubc2)通過(guò)對(duì)組蛋白H2BK123泛素化這一單向調(diào)控途徑來(lái)介導(dǎo)H3K4甲基化，但是組蛋白H2BK123的泛素化并不需要H3K4的甲基化。Set1介導(dǎo)的H3K4甲基化需要Rad6催化H2B的123位賴氨酸的泛素化。然而，Set1基因的剔除并不會(huì)影響H2BK123泛素化，這提示二者之間存在一個(gè)調(diào)控途徑:H2B的泛素化在H3K4甲基化的上游。Ng等報(bào)道H2BK123和H3K79在核小體的空間位置非常靠近，H2BK123的泛素化對(duì)H3K79的甲基化十分重要，在人類(lèi)和酵母中，H2B泛素化能分別增強(qiáng)H3K79的二甲基化和三甲基化。McGinty等使用化學(xué)方法使H2B泛素化，直接刺激了hDot1L介導(dǎo)的H3K79甲基化。但反過(guò)來(lái)H3K79的甲基化對(duì)H2BK123的泛素化卻沒(méi)有影響，如圖6所示。5.3磷酸化與甲