TET与5hmC在正常组织与肿瘤组织中的变化.ppt

,TET蛋白家族在人类肿瘤疾病中的作用,上海易毕恩生物技术有限公司 张亮 2018.11.15,1、TET家族DNA羟化酶的结构与功能,TET家族蛋白是一种依赖-酮戊二酸( -KG)和Fe2+而发挥催化活性的双加氧酶，在靠近C端的位置拥有1个催化结构域，该结构域具有3个金属离子( Fe2 + ) 和1个-KG 的结合位点，催化结构域前还拥有 一 段富含半胱氨酸区( Cys-rich domain ) 。,TET家族蛋白是一种依赖-酮戊二酸( -KG)和Fe2+而发挥催化活性的双加氧酶。 -KG和O2作为协同底物, 将一个氧原子连接到底物上形成羟基, 另一个氧原子加到-KG上使得-KG脱羧生成CO2和琥珀酸盐 。,TET蛋白介导DNA主动或被动去甲基化的机制提示DNA去甲基化的途径并非单一, 且其过程涉及多种蛋白的参与。然而无论后续步骤是经过脱氨基途径、碱基切除修复途径, 还是胸腺嘧啶糖基化酶切除途径, 都需氧化5-mC生成5-hmC进而完成一个完整的DNA去甲基化循环。可见, TET蛋白氧化5-mC生成5-hmC是整个DNA去甲基化过程的必需步骤。5-hmC作为去甲基化的中间产物参与DNA去甲基化的过程, 而TET蛋白则是调控DNA去甲基化的限制因子。,2、TET家族DNA羟化酶的在不同肿瘤中的作用,用免疫印迹对人结肠、肝、脑、肾、骨骼肌和肺的肿瘤组织与相应的正常组织进行对照分析，发现肿瘤组织中5-hmC的荧光信号显著降低。结果表明，人类实体肿瘤中存在着某种机制导致5-hmC水平降低。 TET家族基因和DNMT家族基因分别能催化DNA去甲基化和甲基化反应，因此TET家族和DNMT家族的基因表达对5-hmC水平有着至关重要的影响。通过对两个家族的基因表达分析，与正常对照相比，约50%(11/22)CRCs样本的TET1表达降低，这些TET1低表达的样本中有73%(8/11)伴5-hmC降低，再对5-hmC降低的样本进行DNMT表达的检测，发现这些样本中约88%(7/8) DNMT表达升高。TET2表达在肿瘤样本和正常对照中都非常低，而TET1低表达与TET3 mRNA降低密切相关。,在人的乳腺肿瘤、肝肿瘤、肺肿瘤、胰腺肿瘤和前列腺肿瘤中与周围正常组织相比 5hmC 的水平有明显的降低，而且在 5hmC 的水平降低的同时，三种 TET (TET1、TET2、TET3)蛋白 mRNA 水平也有降低，显示 TET 蛋白在肿瘤细胞5hmC 的水平降低机制中存在作用。 定量检测方法发现睾丸原位癌患者发生微分裂的 DNA 存在着低水平的 5hmC，而5hmC 是在 TET 蛋白的催化作用下产生的；通过免疫组化和免疫荧光的技术检测睾丸原位癌患者 TET1, TET2 表达，发现TET 蛋白的表达的缺失。 以上研究均显示，在肿瘤发生过程中，TET 蛋白表达发了变化，显示 TET 蛋白很可能成为行的肿瘤分子标志。,结论：在人多数肿瘤组织中与周围正常组织相比 5hmC 的水平有明显的降低，而且在 5hmC 的水平降低的同时，三种 T