植物蛋白乙酰化/去乙酰化与代谢和基因表达调控研究进展

植物细胞中组蛋白赖氨酸乙酰化修饰对基因表达具有重要的作用,同时影响糖酵解、三羧酸循环和光合作用途径中非组蛋白的代谢酶活性。因此,识别参与调控代谢酶活性的HAT和HDAC具有重要意义。相反,代谢物如乙酰-Co A和NAD+参与蛋白可逆乙酰化进程,并且它们在细胞内的水平可能影响组蛋白乙酰化酶和组蛋白去乙酰化酶的活性。从组蛋白质赖氨酸乙酰化可逆过程、蛋白乙酰化酶和组蛋白去乙酰化酶分类及其细胞内分布和代谢酶的活性研究阐述了HAT和HDAC的作用及其研究进展。     

阿维链霉菌中一个双组分调控系统SAV931/932功能初探

双组分调控系统是链霉菌次级代谢产物生物合成调控中的一种重要调控机制。基于生物信息学分析,位于阿维菌素生物合成基因簇上游的双组分系统SAV931/932可能对阿维菌素合成起调控作用。敲除SAV931/932导致阿维菌素的产量提高25%以上,且菌体在发酵前期生长加快。RT-PCR显示阿维菌素合成结构基因aveA1和aveA3及调控基因aveR的转录水平均上调,说明此双组分系统在一定程度上抑制了阿维菌素的生物合成。研究表明,双组分调控系统SAV931/932可能对阿维菌素合成起负调控作用,这为研究阿维链霉菌次级代谢调控以及改善阿维菌素生物合成提供了借鉴。     

2013-14 科技要闻

中国科学院华南植物园李洁尉等揭示了种子成熟过程的表观遗传调控机制。该研究对通过表观遗传调控改善作物性状、提高作物产量、解决国粮食安全问题具有重要理论意义。研究表明,种子贮藏蛋白基因的表达受许多不同调控因子影响。然而,学界关于它们的作用机理并不清楚。此次,研究人员发现拟南芥组蛋白去乙酰化酶HDA19突变体种子成熟基因可在幼苗中异位表达,这揭示种子发育表观遗传调控机理     

阿司匹林乙酰化修饰HDAC1抑制人结肠癌细胞HCT116增殖

大量研究表明阿司匹林具有重要的抗肿瘤作用。阿司匹林的乙酰基可以乙酰化大量蛋白质，从而影响体内的乙酰化水平，但其乙酰化作用在抗肿瘤上的具体机制还不清楚。组蛋白去乙酰化酶抑制剂(HDACi)已用于肿瘤治疗或处于临床研究，通过抑制组蛋白去乙酰化酶(Histone Deacetylases, HDACs)的去乙酰化酶活发挥抗癌作用。组蛋白去乙酰化酶1(Histone Deacetylase1, HDAC1)是Zn²⁺依赖的Ⅰ类HDAC家族成员，在多种癌症中表达上调，是组蛋白去乙酰化酶抑制剂(Histone Deacetylase Inhibitors, HDACi)发挥抗癌作用最关键的靶点之一。在抗肿瘤的过程中，阿司匹林是否乙酰化调控HDAC1尚未见报道。在本文中，我们发现阿司匹林可以乙酰化HDAC1并抑制其去乙酰化酶活，赖氨酸(K)200位点是阿司匹林乙酰化HDAC1的关键位点。有趣的是，HDAC1可以对自身去乙酰化，但不能发生在K200上。沉默信息调节因子2相关酶1(SIRT1),而不是HDAC1,可以对HDAC1的K200位点去乙酰化。进一步细胞学实验发现，在敲除H...     

组蛋白甲基化修饰在小鼠早期胚胎发育中的建立与调控

 组蛋白修饰作为重要的表观遗传修饰，在调控胚胎基因表达、胚胎细胞的命运决定及胚胎基因组的稳定性等方面均起了很重要的作用。微量测序技术的发展使从全基因组水平上检测植入前胚胎的组蛋白修饰成为可能。综述了近年来利用该技术对小鼠早期胚胎发育过程中的组蛋白甲基化修饰研究的最新进展，总结了在胚胎基因激活及第一次细胞分化过程中组蛋白H3K4me3和H3K27me3修饰不同的建立和动态变化趋势，这些研究为探索胚胎发育和细胞分化的表观调控机制奠定了基础。     

人消化道肿瘤的表观遗传学研究

肿瘤的发生机制中有遗传学说和表观遗传学说．后者研究的主要内容包括DNA甲基化修饰和组蛋白的各种修饰．消化道肿瘤的发生发展存在表观遗传修饰的异常,如癌基因的低甲基化和抑癌基因的高甲基化,也同时存在着组蛋白乙酰化等修饰的紊乱．通过干预表观遗传修饰防治消化道肿瘤具有广阔的应用前景．     

植物组蛋白赖氨酸甲基化研究进展

组蛋白甲基化修饰在真核生物的表观遗传调控中具有重要作用．SET结构域蛋白质可以特异地甲基化修饰组蛋白的赖氨酸残基,进而促进或抑制基因的表达．有关SET结构域蛋白质和组蛋白赖氨酸甲基化的研究为深入了解染色质结构和功能提供了重要信息．文中综述了组蛋白赖氨酸甲基化修饰在植物中的最新进展,探讨了SET结构域蛋白质在植物生长发育调控中的重要作用．     

组蛋白修饰与ES细胞的多能性

胚胎干细胞（ESCs）来源于早期胚胎内细胞群，具有分化和发育多能性和无限增殖与更新能力。组蛋白修饰对ES细胞的自我更新和无限增殖能力及多能性保持具有重要作用。组蛋白修饰是表观遗传调控的关键因素，细胞通过表观遗传状态改变控制基因的选择性表达，实现对细胞分化的调控。并且可以建立调控网络调节ES细胞多能性维持。     

组蛋白甲基化的阅读器识别机制研究进展

 组蛋白甲基化修饰对遗传信息解读有着重要影响,是表观遗传调控的主要机制之一。组蛋白甲基化可以被一类称作"阅读器"的结构域所特异识别并介导下游生物学事件。本文综述了目前已知的组蛋白甲基化阅读器(包括"皇室家族"成员、PHD锌指及BAH 等结构域)的结构特征及其对于甲基化修饰位点和程度特异性识别的分子基础。另外,探讨了表观遗传修饰调控中的组合识别、修饰对话等概念与机制。     

人横纹肌肉瘤细胞中RGS4基因表达受表观遗传调控的研究

RGS蛋白是G蛋白信号途径的关键调节分子之一,RGS蛋白的异常表达与多种恶性肿瘤的发展相关,其中RGS4蛋白的作用鲜有报道。横纹肌肉瘤是儿童最常见的起源于原始间叶组织的恶性肿瘤,临床病例中比较常见。以培养不同代数的横纹肌肉瘤RD细胞系为材料,分别利用RT-PCR技术及Western blot技术分析了5-Aza和TSA处理下的RGS4基因mRNA水平及蛋白质水平的表达量。同时利用ChIP试验明确了RGS4基因启动子区域结合的调控蛋白。试验结果显示RGS4基因的表达存在着表观遗传调控机理,受到甲基化和乙酰化的调控,MeCP2和HDAC2分别参与RGS4基因的DNA甲基化和组蛋白乙酰化调控,研究结果表明RGS4基因的表达与横纹肌肉瘤的产生相关,本试验为进一步研究横纹肌肉瘤的产生机理奠定了基础。     

表观遗传试剂诱导滇重楼内生真菌 Hypomyces sp.CLG4次生代谢产物的研究

采用高效液相色谱(HPLC)分析添加HDACI,500μM恩提诺特的H.sp.CLG4.培养萃取物与对照的差异,硅胶柱层析、反相柱层析、半制备高效液相等色谱方法对添加表观遗传试剂的Hypomyces sp.CLG4.次级代谢产物进行分离纯化,并利用现代波谱分析方法对化合物进行结构鉴定.研究组蛋白去乙酰化酶抑制剂(his...     

南沙石珊瑚来源真菌Aspergillus terreus SCAU139的聚酮类代谢产物研究

为了从海洋来源真菌的次生代谢产物中寻找抗植物病原真菌药物先导结构,采用PCR扩增技术对一株南沙石珊瑚来源真菌进行种属鉴定,运用柱色谱分离方法和波谱分析手段分离鉴定该菌株的次级代谢产物,并结合滤纸片扩散法测试单体化合物的抗菌活性。菌株鉴定为Aspergillus terreus,从其代谢产物中分离鉴定出7个已知化合物,分别为4-hydroxy-3-（3-methyl-2-buten-1-yl）-benzaldehyde（1）、terrein（2）、4-hydroxybenzaldehyde（3）,monacolin K（4）、butyrolactone I（5）、pernolide D（6）、hydroxysulochrin（7）,以上单体化合物对苹果黑点致病菌Alternaria alternate和菠萝黑心致病菌Curvularia australiensis的生长无明显抑制效果。石珊瑚来源真菌的次级代谢产物含有多种结构类型的聚酮类化合物。     

放线菌次级代谢产物合成基因簇异源表达体系的研究进展

基因簇的异源表达在放线菌次级代谢产物的发现、产量优化、生物合成途径的解析以及非天然代谢产物合成途径的构建中得到了广泛的应用,成为主要策略之一。近年来,随着高通量测序技术以及基因编辑技术的快速发展,大量的新颖次级代谢产物合成基因簇被发现,异源表达在研究放线菌次级代谢产物中起到越来越关键的作用。基于此,回顾了异源表达技术在次级代谢产物研究中的关键作用,并对其潜在的应用前景进行了展望,旨在为基因簇异源表达技术更为广泛的应用提供参考。     

中国南海红树内生真菌No.1403次级代谢物的研究

中国南海红树的内生真菌Ｎｏ．１４０３是由香港城市大学Ｖｒｉｊｍｏｅｄ教授等分离出来的。其发酵液粗提物有明显的抗菌活性,对酵母菌和霉菌均有抑制作用。采用硅胶柱层析、核磁共振、质谱,红外光谱和Ｘ光结晶衍射等方法对该菌静置培养的发酵液化学成分进行研究,发现真菌Ｎｏ．１４０３能产生灰黄霉素Ａ和多种醌类抗生素Ｂ,Ｃ,Ｄ及其它化合物,其中Ｃ未见文献报道,Ａ的产量很高,约为２０ｍｇ／Ｌ,本研究表明Ｎｏ．１４０３     

固态培养对产紫杉醇真菌小孢拟盘多毛孢次级代谢物生成影响

激活真菌基因组中沉默基因簇,可令其产生新的次生代谢产物,改变培养条件是有效的激活方法.本文研究了固态培养方法对一株产抗癌药物紫杉醇(Taxol)真菌——小孢拟盘多毛孢(Pestalotiopsis microspora)次级代谢产物生成的影响.实验发现固体发酵能够产生2种液体发酵中没有的产物,对其中一种产物进行了高效液相色谱(HPLC)分离纯化和定量分析.该物质的最高产量达到每克培养基质0.354mg,在HPLC谱上的保留时间和紫杉醇接近,值得进一步研究其结构和生物学活性.近年来,固体发酵技术以其独特性和环保优势,再次受到重视.本实验显示固态培养能够诱导该真菌产生2种稳定的次生代谢物,比单纯液体发酵更有优势.本研究还优化了固体发酵基质、发酵时间等条件,为进一步后续研究提供参考.     

产黄酮马齿苋内生真菌的筛选及代谢产物抑菌效果初步研究

从马齿苋植株中分离内生真菌,提取其代谢产物,以黄酮类化合物显色反应和紫外光谱特征对内生真菌代谢产物进行初步鉴定,筛选得到产黄酮内生真菌AG-10,使用ITS1、ITS4通用引物,扩增菌株AG-10的18S rDNA序列,结合菌落和分生孢子形态特征,对菌株AG-10进行分类鉴定,并采用滤纸片法研究AG-10的代谢产物抑菌效果;菌株AG-10鉴定结果为镰刀菌(Fusarium sp.),其代谢产物可抑制金黄色葡萄球菌和大肠杆菌,最小抑菌质量浓度分别为1.0 mg/mL和2.0 mg/mL。研究结果证实了马齿苋中存在有可能产黄酮类化合物的内生真菌,为利用微生物产黄酮类化合物提供参考。