张迪

 

来自中科院上海生命生命科学研究院系统生物学重点实验室、生物化学与细胞生物学研究所分子生物学国家重点实验室的研究人员发现了一种新的组蛋白去甲基化酶，并且这种酶在前列腺癌中受到正调控，这些发现有助于进一步理解组蛋白去甲基化过程，以及加深对去甲基化在癌症中的影响的理解。这一研究成果公布在美国《国家科学院院刊》（PNAS）杂志上。

 

领导这一研究的是生化与细胞所的陈德桂研究员，自1999年起，陈德桂就一直从事前列腺癌研究。

 

组蛋白甲基化是表观遗传修饰方式中的一种，参与异染色质形成、基因印记、X染色体失活和基因转录调控。组蛋白甲基化过程的异常参与多种肿瘤的发生，既往认为组蛋白甲基化是稳定的表观遗传标记，而组蛋白去甲基化酶的发现对这一观点提出了挑战，也为进一步深入研究组蛋白修饰提供新的途径。

 

近期研究识别了几种组蛋白去甲基化酶（demethylases），这种酶被称为“细胞深处的基因开关”，能催化组蛋白氨基酸脱去甲基，近期发现的这几种酶能催化脱去组蛋白H3赖氨酸残基上的甲基。在这篇文章中，研究人员通过生物信息学分析及生化研究，又发现了一种H3K4去甲基化酶：JARID1B。

 

实验中，JARID1B的过量表达会导致H3K4单甲基，二甲基和三甲基的脱离，但是对于其它组蛋白赖氨酸甲基化没有影响，体外生化实验证明JARID1B直接催化了去甲基反应。并且研究人员也发现这种酶需要JmjC结构域，以及Fe(II)和-ketoglutarate作为共因子。

 

除此之外，研究人员还发现JARID1B在前列腺癌组织中受到正调控，能与男性性激素（androgen）受体相互作用，调控后者的转录活性。因此从这些实验结果，研究人员分析认为JARID1B是能移除组蛋白H3赖氨酸4甲基基团，以及在前列腺癌中正调控的一种去甲基化酶。