（细胞生物学专业论文）p300hdac介导的可逆的乙酰化修饰参与th1细胞因子il12和il18基因转录水平的调控.pdf

摘要 细胞因子i n t e r l e u k i n 1 2 ( i l - 1 2 )在抗原提呈细胞中的调控表达 在病原体感染和炎症疾病中 至关重要，工 n t e r l e u k i n 1 8 ( i l - 1 8 ) 是调 节先天性免疫和获得性免疫的重要细胞因子。 i l - 1 2和 工 l - 1 8在 t h l 的发育中起着重要作用。阐明i l - 1 2 和 工 l - 1 8基因表达调控机制对于 治疗i l - 1 2 和 工 l - 1 8 相关疾病至关重要。 由 组蛋白乙酞转移酶 ( h a t s )和组蛋白去乙酞化酶 ( h d a c s ) 催化 的乙酞化反应在基因的转录调节中起着重要作用，这两种酶通过对核 心组蛋白 进行可逆修饰来调节核心组蛋白的乙酞化水平，从而调控转 录的起始，并由此介导基因的激活或沉默。p 3 0 0 是一种重要的组蛋白 乙酞化酶，在转录调控中起着重要作用， 它参与了许多基因的表达调 控。组蛋白去乙酞化酶 ( h d a c s )同组蛋白乙酞转移酶 ( h a t s ) 共同作 用使乙酞化状态达到平衡。组蛋白的高乙酞化通常与基因活化有关， 而组蛋白的低乙酞化往往与基因活性的抑制密切相关。 尽管 工 卜1 2 八l - 1 8 作为两个重要的t h l 细胞因子在免疫中的 重要 性越来越受到重视， 尽管乙 酞化修饰在基因转录中的重要地位早己众 所周知，但是乙酞化是否参与 工 l - 1 2 八l - 1 8的基因表达调控至今为止 未见报道。 本文旨 在证实是否p 3 0 0 / h d a c s 介导的可逆的乙 酞化作用参 与了工 l - 1 2 八l - 1 8 的转录调控， 探讨乙酞化调控i l - 1 2 肛l - 1 8 的机制， 为i l - 1 2 p 4 0 / i l - 1 8 相关疾病的研究奠定理论基础。 本文通过一系列共转染实验证实，p 3 0 0 / h d a c s参与了 i l - 1 2 p 4 0 八l - 1 8 p i 启动子荧光素酶报告基因表达调控。 野生型 p 3 0 0 w t增 强 i l - 1 2 p 4 0 / i l - 1 8 p l 启动子荧光素酶报告基因的活性， 而 h a t区 缺失突变体p 3 0 0 a h a t 不具有同 样的激活效果。野生型e l a 1 2 s w t 能 够抑制这种激活作用。这些结果证明 p 3 0 0的乙酞转移酶活性在调控 工 l - 1 2 p 4 0 / i l - 1 8 p l 启动子荧光素酶报告基因的过程中是必需的。同 时， 我们的实验结果表明p 3 0 0 与工 l - 1 2 p 4 0 / 工 l - 1 8 p l 的 相关转录因 子 ( e t s , c - r e l , c / e b p , s p l和 c - f o s ) 有协同 作用， 而转录因子与 p 3 0 0 a h a t没有协同作用，e i a 1 2 s w t能够抑制这种协同作用，证明 p 3 0 0的乙酞转移酶活性对于协同作用是必需的。多种 h d a c能够抑制 p 3 0 0 与转录因子对 工 l - 1 2 p 4 0 / i l - 1 8 p l 启动子荧光素酶报告基因的 协同作用。 r t - p c r 实验证实p 3 0 0 对于内源i l - 1 2 p 4 0 / i l - 1 8 基因m r n a 的丰度有增强作用。 染色质免疫沉淀 ( c h 工 p ) 实验证实p 3 0 0 能够提高 内 源工 l - 1 2 p 4 0 启动子处的组蛋白乙酞化水平。 通过以 上研究，阐明 可逆的乙 酞化在 工 l - 1 2 p 4 0 / i l - 1 8基因调控 中的作用， 探讨乙酞化调控i l - 1 2 p 4 0 肛l - 1 8 基因的作用机制， 为工 l - 1 2 p 4 0 / i l - 1 8 相关疾病的研究奠定理论基础。 关键词 h a t s , h d a c s , p 3 0 0 / c b p , i l - 1 2 p 4 0 启动子，i l - 1 8 p l 启动 子， e i a ， 转录因子， c / e b p , p 6 5 , c - f o s , c - j u n , e t s , c - r e l , s p l ab s t r a c t i n t e r l e u k i n - 1 2 ( i l - 1 2 ) i s a h e t e r o d i m e r i c c y t o k i n e p r o d u c e d b y m a c r o p h a g e s i n r e s p o n s e t o i n t r a c e l l u l a r p a t h o g e n s , a n d p r o v i d e s a n o b l i g a t o r y s i g n a l f o r t h e d i ff e r e n t i a t i o n o f t - h e lp e r - 1 c e l l s . i n t e r l e u k i n - 1 8 ( i l - 1 8 ) i s a p l e i o t r o p i c c y t o k i n e i n v o l v e d i n t h e d e v e l o p m e n t o f t h e l p e r t y p e 1 ( t h l ) c e l l s , a n d i t p l a y s i m p o r t a n t r o l e s i n r e 酗a t i o n o f b o t h t h e i n n a t e a n d a c q u ir e d i m m u n e r e s p o n s e s . i t i s n o w c l e a r t h a t t h e r e v e r s i b l e a c e t y l a t i o n / d e a c e t y l a t i o n mo d i f i c a t i o n o f c o r e h i s t o n e t a i l s i s i n v o l v e d i n t h e mo d u l a t i o n o f c h r o m a t i n s t r u c t u r e a n d f u n c t i o n t h a t l e a d s t o t h e a c t i v a t i o n / s u p p r e s s i o n o f g e n e e x p r e s s i o n . t h i s r e v e r s i b l e m o d i fi c a t i o n i s a c c o m p l i s h e d b y t w o c a t e g o r i e s o f e n z y m e s , i .e ， h i s t o n e a c e t y l t r a n s f e r a s e s ( h a t s ) a n d h i s t o n e d e a c e ty l as e s ( h d a c s ) . p 3 0 0 i s a n i m p o r ta n t h a t a n d h a s i m p l i c a t e d i n t h e r e g u l a t i o n o f g e n e e x p r e s s i o n , i n c l u d i n g m a n y c y t o k i n e g e n e s . h d a c s p l a y t h e o p p o s i t e r o l e i n th e g e n e r e g u l a t i o n . h d a c s re m o v e a c e t y l m o i e t i e s fr o m s p e c i f i c l y s in e re s i d u e s o f c o re h i s t o n e s t o k e e p t h e l e v e l s o f h i s t o n e a c e ty l a t i o n a t a s t e a d y s t a t e . a l t h o u g h i t h a s lo n g b e e n k n o w n t h a t a c e ty l a t i o n m o d i f i c a t i o n p l a y s a n i m p o r t a n t r o l e i n g e n e t r a n s c r ip t i o n , w h e t h e r i t i s i n v o l v e d i n t h e r e g u l a t i o n o f i l - 1 2 / i l - 1 8 e x p re s s i o n h a d n o t b e e n i n v e s t i g a t e d u p t o t h i s s t u d y . t h e a i m o f t h i s s t u d y w as t o e lu c i d a t e w h e t h e r t h e re v e r s i b l e h i s t o n e a c e t y l a t i o n / d e a c e t y l a t i o n m o d i f i c a t i o n m e d i a t e d b y p 3 0 0 / h d a c s p a r t i c i p a t e s i n t h e r e g u l a t i o n o f i l - 1 2 / 1 1, - 1 8 t r a n s c r ip t i o n e x p r e s s i o n a n d w h e t h e r t h e h a t a c t i v i ty o f p 3 0 0 i s n e c e s s a ry f o r i t s f u n c t i o n . i n t h i s s t u d y , w e a n a l y z e d t h e r o l e s o f p 3 0 0 / h d a c s i n t h e r e g u l a t io n o f i l - 1 2 / i l - 1 8 b y u s i n g r t - p c r , c h i p a n d a s e r i e s o f c o - t r a n s f e c t io n s t u d i e s . t h e re s u l t s d e m o n s t r a t e t h a t p 3 0 0 s t i m u l a t e d t h e a c t i v a t i o n o f i l - 1 2 p 4 0 / i l - 1 8 p l p r o m o t e r a n d t h e h a t a c t i v ity o f p 3 0 0 w as e s s e n t i a l t o i t s f u n c t i o n . i n a d d i t i o n , p 3 0 0 w a s s h o w n t o b e a b l e t o w o r k s y n e r g i s t i c a l l y w i t h t h e t r a n s c r i p t i o n f a c t o r s o n a c t i v a t i o n o f i l - 1 2 p 4 0 / i l - 1 8 p l p r o m o t e r a n d t h i s e ff e c t c o u l d b e i m p a i r e d b y h d a c s . m t o u r th e r m o r e , p 3 0 0 p r o m o t e d t h e e n d o g e n o u s i l - 1 2 p 4 0 / i l - 1 8 m r n a s y n t h e s i s a n d e n h a n c e d t h e a c e ty l a t i o n o f t h e h i s t o n e h 3 a t i l - 1 2 p 4 0 p r o m o t e r . r e s u l t s p r e s e n t e d i n t h i s p a p e r i n d i c a t e t h a t t h e r e v e r s ib l e h i s t o n e a c e ty l a t i o n / d e a c e ty l a t i o n m o d i f i c a t i o n p l a y s a n i m p o r t a n t r o l e i n t h e t r a n s c r i p t i o n a l r e g u l a t i o n o f i l - 1 2 p 4 0 / l l - 1 8 . a l l t h e s e o r i g i n a l r e s u l t s w i l l b e h e l p f u l in e s t a b l i s h i n g t h e o r e t i c a l b a s e s f o r t h e c u r e o f d i s e as e s ass o c i a t e d wi t h i l - 1 2 / i l - 1 8 . k e y w o r d s : h a t s , h d a c s , p 3 0 0 / c b p , i l - 1 2 , i l - 1 8 , e l a , c / e b p , p 6 5 , c - f o s , c - j u n , e t s , c - r e l , s p l 英文缩写词 h a t h i s t o n e a c e t y l t r a n s f e r as e s h d a c h i s t o n e d e a c e t y l as e s c b p c r e b - b i n d i n g p r o t e i n c r e b c a m p r e s p o n s e e l e m e n t b i n d i n g p r o t e i n p / c a f p 3 0 0 / c b p as s o c i a t e d f a c o r i l - 1 2 i n t e r l e u k i n 1 2 i l - 1 8 i n t e r l e u k i n 1 8 t h l t h e l p e r t y p e 1 l p s l i p o p o l y s a c c h a r i d e s c d k c y c l i n - d e p e n d e n t k i n as e c d i c y c l i n - d e p e n d e n t k i n as e i n h i b i t o r e s a l e s s e n t ia l s as f a m i l y a c e ty l t r a n s f e r a s e r b r e t i n o b l as t o m a p r o t e i n t b p t a t a ( - b o x ) b i n d i n g p r o t e i n n u r f n u c l e a r re m o d e l i n g f a c t o r s a s s o m e t h i n g a b o u t s i l e n c i n g r t r e v e r s e t r a n s c r i 州。 p c r p o l y m e r a s e c h a i n r e a c t i o n c up c h r o m a t i n i m m u n o p r e c i p i t a t i o n 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作 及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方 外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为 获得东北师范大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与 我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的 说明并表示谢意。 学位论文作者签名: 4 -4 日期: 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解东北师范大学有关保留、使用学位论文 的规定，即:东北师范大学有权保留并向国家有关部门或机构送交学 位论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权东北师范 大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可 以采用影印、 缩印或其它复制手段保存、汇编学位论文。 ( 保密的学位论文在解密后适用本授权书) 学位论文作者签名:拯 k p 期: .1 1 扬,( v 日 指导教师签名 学位论文作者毕业后去向 工作单位: 通讯地址: 电话 邮编 t o u r th e r m o r e , p 3 0 0 p r o m o t e d t h e e n d o g e n o u s i l - 1 2 p 4 0 / i l - 1 8 m r n a s y n t h e s i s a n d e n h a n c e d t h e a c e ty l a t i o n o f t h e h i s t o n e h 3 a t i l - 1 2 p 4 0 p r o m o t e r . r e s u l t s p r e s e n t e d i n t h i s p a p e r i n d i c a t e t h a t t h e r e v e r s ib l e h i s t o n e a c e ty l a t i o n / d e a c e ty l a t i o n m o d i f i c a t i o n p l a y s a n i m p o r t a n t r o l e i n t h e t r a n s c r i p t i o n a l r e g u l a t i o n o f i l - 1 2 p 4 0 / l l - 1 8 . a l l t h e s e o r i g i n a l r e s u l t s w i l l b e h e l p f u l in e s t a b l i s h i n g t h e o r e t i c a l b a s e s f o r t h e c u r e o f d i s e as e s ass o c i a t e d wi t h i l - 1 2 / i l - 1 8 . k e y w o r d s : h a t s , h d a c s , p 3 0 0 / c b p , i l - 1 2 , i l - 1 8 , e l a , c / e b p , p 6 5 , c - f o s , c - j u n , e t s , c - r e l , s p l 英文缩写词 h a t h i s t o n e a c e t y l t r a n s f e r as e s h d a c h i s t o n e d e a c e t y l as e s c b p c r e b - b i n d i n g p r o t e i n c r e b c a m p r e s p o n s e e l e m e n t b i n d i n g p r o t e i n p / c a f p 3 0 0 / c b p as s o c i a t e d f a c o r i l - 1 2 i n t e r l e u k i n 1 2 i l - 1 8 i n t e r l e u k i n 1 8 t h l t h e l p e r t y p e 1 l p s l i p o p o l y s a c c h a r i d e s c d k c y c l i n - d e p e n d e n t k i n as e c d i c y c l i n - d e p e n d e n t k i n as e i n h i b i t o r e s a l e s s e n t ia l s as f a m i l y a c e ty l t r a n s f e r a s e r b r e t i n o b l as t o m a p r o t e i n t b p t a t a ( - b o x ) b i n d i n g p r o t e i n n u r f n u c l e a r re m o d e l i n g f a c t o r s a s s o m e t h i n g a b o u t s i l e n c i n g r t r e v e r s e t r a n s c r i 州。 p c r p o l y m e r a s e c h a i n r e a c t i o n c up c h r o m a t i n i m m u n o p r e c i p i t a t i o n 第一章文 献 综 述 真核生物的 d n a与组蛋白和非组蛋白共同作用形成染色质结构。 核小体是真核生物染色质结构的 基本单位【 ) 。 在 d n a进行转录、复制 和修复的过程中，核小体的结构成为各类转录因子与d n a结合的主要 障碍3 1 。 近年来人们发现了一些能够通过改变染色质构型来激活或抑 制转录的蛋白质复合因子，称之为核小体重塑复合体 ( n u c l e o s o m e r e m o d e l i n g c o m p l e x e s ) 。 它们或是能够改变核小体中 d n a 一 蛋白 质的 相互作用方式， 重构核小体构型; 或是具有修饰核心组蛋白的酶活性， 在基因转录、重组、d n a复制和修复等重要活动中起作用。核小体重 塑复合物对真核基因转录调控的作用机制主要表现为两个方面。一是 在转录激活过程中， 核小体重塑复合体与核小体核心组蛋白相互作用， 改变核小体的构象， 使该处的染色质结构松散，易于基本转录复合体 的接近或结合，从而激活转录:或者核小体重塑复合体通过激活转录 激活因子，以促进转录激活。二是在转录抑制过程中，一些重塑因子 直接与基本转录复合体成分 ( 如: t b p ) 相互作用，阻碍起始转录复合 体的形成，以抑制基因的转录;或者通过与转录激活因子的转录激活 区结合，阻碍转录激活因子与基本转录复合体的相互作用，来抑制基 因的转录(3) 目前已发现和鉴定了两类不同的核小体重塑复合体:一类是依赖 于a t p 的重塑复合体 ( a t p - d e p e n d e n t r e m o d e l i n g c o m p l e x e s ) ，另一 类是核小体的共价修饰复合体4 1 。 依赖于 a t p的 重塑复合体是一类能 够改变核小体结构的蛋白 质复合体，它们的活性依赖于a t p的水解。 其中有的被证实可以 通过增强核小体d n a与转录装置的可接触性而激 活转录。 己 报 道的 这 类因 子包括s w i / s n f ) , r s c 1 , n u r f ， 等 等。 这些 因子可被分成两类 s w 工 2 / s n f 2( 或 i s w i a t p a s e相关蛋白)和其他相 关蛋白 7 ) 。 含有s w 工 2 / s n f 2 的复合体一般较大，由1 1 - 1 5 个不同的多 肤组成。 含有i s w i 的复合体则较小，由2 - 5 个亚单位组成。这两种重 塑复合体都是通过 a t p水解释放的自由能来提高核小体的移动能力， 从而改变核小体的构象x -v 1 。 在酵母、果蝇和哺乳动物细胞中分离得到 的含有s w 工 2 / s n f 2 和工 s w 工 的复合体， 均有助于染色质模板的体外转录 激活 i(i- 14 1 。 核小体的共价修饰包括乙酞化、磷酸化、 泛素化、 a d p 一核 糖基化和甲 基化等1 , 3 . lo . 16 1 。 其中由 组蛋白乙 酞转移酶和组蛋白 去乙酞 化酶催化的乙酞化反应在基因的转录调节中起着重要作用，并由此介 导基因的激活、沉默、 细胞程序化死亡、 d n a修复，以 及可能与 d n a 代谢有关的其它方面的作用。 一、 组蛋白乙酞化修饰酶及组蛋白密码学说 在核心组蛋白的n - 端尾部含有2 5 -4 0 个保守的氨基酸残基， 并游 离于核小体之外。 对核心组蛋白n 一 端尾部的转录后修饰有很多种， 其 中包括乙酞化，磷酸化， 泛素化，甲 基化和a d p 核糖基化等等。1 9 6 4 年， a l l f r e y等人1v 1 首次发 现， 进行活跃 转录的 常 染色质的 核心 组蛋 白是高度乙酞化的，而转录不活跃的异染色质的核心组蛋白是低乙酞 化的，由此推测，核心组蛋白n - 端尾部的乙酞化和去乙酞化与转录活 性密切相关。目 前已证实， 在真核细胞中存在着两类酶复合物一 组蛋白 乙酞转移酶 ( h i s t o n e a c e t y l t r a n s f e r a s e s , h a t s ) 和组蛋白去乙酞 化酶 ( h i s t o n e d e a c e t y l a s e s , h d a c s ) l8 -2 1 3 。 这两类酶复合物通过对 核心组蛋白 进行可逆修饰来调节核心组蛋白n - 端尾部的乙酞化水平， 从而调控转录的起始等过程。 ( 一) 组蛋白乙陇转移酶分类及其功能 人们很早就己经注意到乙酞化与基因活化有着密切的关系。 h e b b e s 等人2 4 1 发现乙 酞化的组蛋白 主要分布在对 d n a s e l 敏感的染色 质区。 组蛋白的高乙 酞化是活跃转录的 标志26 1 。 组蛋白 的乙酞化过程 是一个与基因活性诱导和抑制密切相关的动态过程，高乙酞化标志活 跃转录而低乙 酞化则与转录抑制相关z s , 2 6 ， 。 尽管人们很早就发现了乙酞化与基因活跃转录的关系，但由于一 直未能找到乙酞转移酶，因此对乙酞化参与基因转录机制的了解十分 有限。 1 9 9 6 年， b r o w n e l l 等人研究出一种新的蛋白 质分离方法， 并以 四膜虫核提取物为实验材料，首次分离得到了 组蛋白乙酞转移酶 g c n 5 。 现在， 研究者们己 从酵母2 7 ，果蝇m， 玉米(p9 7 等生物体中分离 得到了不同的乙酞转移酶 ( 详见表1 . 1 ) 。并依据其分布特点分为a 型 和b 型乙酞转移酶。 a 型乙酞转移酶分布在核内， 主要参与基因转录。 b 型乙 酞转移酶主要分布在细胞质中，乙 酞化新合成的游离组蛋白 刘 。 组蛋白乙 酞转移酶按其结构特点可分为不同的家族 ( 见表1 . 1 ) 。它们 在组蛋白 尾部的作用位点见图1 . 1 表1 . 1乙酞转移酶家族 家族名称家族成员作用底物 g n a t 超家族 g c n 5重组的 g c n 5对游离组蛋白h 3 ( 1 4 ) 作用较强， 对h 4 ( 8 , 1 6 ) 作用较弱， 对核小体组蛋白 无作用 p 以 f重组的p c a f 主要乙 酞化h 3 ( 1 4 犷 ， h 4 ( 8 ) 作用 弱，对游离和核小体内组蛋白均有作用;还可 乙 酞化h m g 1 7 , h m g i ( y ) , 激活因子p 5 3 , t a t , 转录因子t f i i e 和t f i i f等非组蛋白 h a t 1b 型h a t ， 在体外可乙 酞化h 4 ( 1 2 广 e l p 3 重组产物乙 酞化所有四 种核心组蛋白 h p a 2在体 外实验中 优先乙 酞化h 3 ( 1 4 ) , h 4 p 3 0 0 / c b p p 3 0 0 c b f 除可强烈乙 酞化四种组蛋白 外， 对 h m g i ( y ) , 激活因p 5 3 , g a t a - 1 ， 核受体共激活因子s r c - 1 , a c t r , t i f 2 , t f i i e 和t f i i f 等均起作用 m y s t 家族 s a s 2 s a s 3 在体外实验中，s a s 3可强乙酞化游离组蛋白 h 3 , h 4 ， 对h 2 a 作用弱 e s a l在体外可乙酞化游离组蛋白h 2 a , h 3和 h 4 ， 对 h 4 ( 5 ) 作用较强，不能乙酞化核小体组蛋白 m o f 在体外对h 4 作用较强， 对h 2 a 和h 3 作用较弱 t i p 6 0重组的t i p 6 0 可乙酞化游离的h 2 a , h 3 和h 4 ， 对 核小体组蛋自作用较弱 m o z m o r e 在体外，m o r f优先乙酞化 h 3和 h 4 ,更适于乙 酸化核小体中的组蛋白 h b o1 游离的h 3 , h 4 ， 对核小体组蛋白 作用弱. 核受体共 激活因子 s r c - 1 重组的s r c - 1 既可乙酞化游离的组蛋白h 3 , h 4 , 又可乙 酞化核小体中的h 3 , h 4 a c t r 重组的 a c t r既可乙 酞化游离的 组蛋白h 3 , h 4 , 又可乙 酞化核小体中的h 3 , h 4 t i f 2 具有潜在的h a t 活性 t a f 1 1 2 5 0在体外实 验中 可乙 酞化h 3 ( 1 4 ) 和h 4 t f i i i c 在体外既可乙 酞化游离的 组蛋白h 3 , h 4 , h 2 a又 可乙酞化核小体中的h 3 , h 4 , h 2 a . . 3 0 0 / ca p 4 丁 cu tce p1 h 奋 . p 已 户 a 胜 日 人 p a 尸 k g a 5 : 1 1 2 民 几 v ， k a q r r n o 吸 r 1 2 02 2 名2 1r r7 0 .奋跳竹 5 胶 c- 1 g心 n5 舒 ap h p a 2 仗 人 f n2 3 o 旧c一 1 p 3 0 w c 习 p 价 w c 3 p 弄 x 3人 r t r q t a 取 4 a 甲 g 口人 奋 欣 又 0 a t 仄 a 几 几 胶 叮 a p 久 白2 3之 ， .二，双材 j月.甲欲， ha 9 0获 口 二 j 弓匆 图 1 . 1 长妞n民 20 姗.二“ b日 口1 p 3 0 0 1 c 3 p p 3 口 o i c 习 f 7 妇叱 1 .，“场 乙酞转移酶作用位点 在己经鉴定和分离的组蛋白乙酞转移酶中，人们发现许多重组的 组蛋白乙酞转移酶在体外实验中仅能够乙酞化游离的组蛋白，对组装 在核小体中的组蛋白尾部却没有乙酞化作用。然而，在体内这些组蛋 白乙酞转移酶就可以对核小体中的组蛋白进行乙酞化。这些现象表明 在体内还存在其他因子参与核小体组蛋白的乙酞化。它们通过与组蛋 白乙酞转移酶的相互作用，来调节酶与底物的特异性识别。近年来， 一些乙 酞化复合体的发现证实了 这一推测川 。 现将己 分离得到的乙 酞 化复合体总结如表 1 . 2 a 表1 . 2 乙酞化复合体 物种名称大小 组成 酵母 s a g a 1 . 8 9 d ( 1 5 个亚基) g c n 5 , a d a , s p t , t a fs , t r a l a d a 0 . 8 m dg c n 5 , a d a 2 , a d a 3 , a h c l n u a 4l . 3 m de s a l , t r a l , a c t 3 / a r p 4 , e p l l , a c t l n u a 30 . 5 m ds a s 3 , s p t l 6 , t a f3 0 等 果蝇 m s l m o f , m s l 1 , m s l 2 , m s l 3 , m l e 人 t f t c g c n 5 , h a d a 3 , h s p t 3 , p a f 6 5 b , t a f3 0 , t a f1 5 0 , t a f1 3 5 , t a f1 0 0 p c a f ( g c n 5 ) n个亚基 p c a f , h a d a 2 , h a d a 3 , h s p t 3 , t r r a p , t a fs a t a g at a f 1 1 3 1 , g c n 5 , h s p t 3 t i p 6 0 2 9 - 4 0 0 k d ( 1 2 个亚基) e s a l , t i p 6 0，t r r a p t f i i i c h b 0 1 h b o 1 研究表明组蛋白乙酞转移酶及其复合体除具有调控基因转录起始 的功能外，还参与了细胞周期调控、d n a复制、修复以及染色体组装 等许多重要的生理过程a 2 ) 。主要有下面几个方面 a .参与 转录激活 许多组蛋白乙酞转移酶本身就是转录起始复合物的成员如 t a f i 工 d ，可以直接参与转录起始的激活。还有一些组蛋白乙酞转移酶 作为转录辅激活因子通过与 d n a结合的转录因子或转录相关因子的相 互 作 用， 参 与 转录 激活 过 程， 如p c a f 和p 3 0 0 / c b p 3 . p c a f 的h a t 活性与全长的g c n 5 相似。重组的p c a f 对于游离的 组蛋白 和核小体内 的组蛋白均有乙酞化作用，主要乙酞化组蛋白h 3 的 1 4 位赖氨酸，对 组蛋白h 4 的8 位赖氨酸的 作用较弱7 5 。 在肌生成过程， 核受体介导的 过程以及生长因子信号激活过程中，p c a f 既具有h a t 的作用又有辅激 活因子的作用周 。 深入的研究表明， p c a f 是以 一种依赖h a t 的形式发 挥其辅激活作用的蛋白因子，当其结合到启动子位点或远处的增强子 位置时 它可以 刺激转录的 进行 o p 3 0 0 和c b p 是一 类在转 录激活中 起 重要作用的调控蛋白，具有乙酞化酶活性，是多细胞真核生物中的转 录辅激活因子。p 3 0 0 和c b p 经常被作为一个整体，因为这两种蛋白 在 结构和功能上都是极为一致的 ( h o m o l o g s ) o p 3 0 0 / c b p突变常与某些 癌症出 现或其他人类疾病发生相关。 从分子水平来看， p 3 0 0 / c b p 通过 直接 ( 或间接)与大量启动子结合的转录因子如c r e b ，核激素受体， 癌蛋白 相关的 激活因子如c - f o s , c - j u n 和c - m y b 等相互作用来刺激某 一基因发生转录(-m l 。 体外实验表明， 重组的p 3 0 0 / c b p 不仅可以乙 酞化 游离的四 种组蛋白 而且 可以 乙 酞 化核小 体内 的四 种组蛋白 n . p c a f 与 p 3 0 0 / c b p 除均可以乙 酞化组蛋白 外， 还可以乙 酞化并调控除组蛋白以 外的 许多转录相关蛋白 如， h m g i ( y ) , 激活因 子p 5 3 , g a t a - 1 , m y o d , e k l f ，果蝇t 细胞因子 ( d t c f ) , h i v t a t ，核受体辅激活因子s r c - 1 , a c t r , t i f 2 , t f i i e 和t f 工 工 f , p 3 0 0 通过调节这些转录相关蛋白 的活 性 来 激 活 基 因 转 录 40 . 41 b . 参与转录延 伸 e l o n g a t o r 复合物是与磷酸化的r n a 聚合酶i i 紧密结合的具有h a t 6 活性的 六亚基复合物， 其催化亚基是e l p 3 o e l p 3 是g n a t 家族的一员， 它是与 r n a聚合酶 i i紧密结合的三个延伸复合体中最小的一个亚单 位， 作为r n a 聚合酶i i 全酶的一部分直接参与转录的延伸过程4 2 1昆 虫中表达的重组e l p 3 可乙酞化所有四种核心组蛋白， 这表明乙酞化在 这一生理过程中 起直接的作用 3 o e l o n g a t o r既能以 结合形式存在于 磷酸化的延伸形式的 r n a p i i中，又可以游离存在。这一性质暗示 e l o n g a t o r 复合物可以 被募集至延伸中的r n a p i i 上，以乙酞化转录染 色体中的组蛋白。需要特别指出的是，由于 e l p 3和核中存在的自由 h d a c s相互竞争， 持续的转录进程对于保持组蛋白的乙酞化状态非常 重要。 近来的研究还发现n u a 3 是组蛋白乙酞化复合体中的催化亚基。 s a s 3 可以介导n u a 3 和高度保守的s p t 1 6蛋白的相互作用，而后者是 酵母c d c 6 8 / p o b 3 复合体和哺乳动物f a c t 复合体的成员。体外实验结 果表明f a c t 通过对组蛋白h 2 a和 h 2 b的瞬间移动而有利于转录的延 伸，由 此推测s a s 3 是在f a c t 与 r n a 聚合酶 1 1 复合体在染色质上滑 动的同 时 对染色 质进 行乙 酞化的州 。 从根本上说， 组蛋白 是否 维持乙 酞化状态取决于结合于磷酸化的延伸形式的r n a p i i 上的h a t 活性与游 离的h d a c 活性之间的动力平衡关系如何。 一旦由启动子决定的转录起 始信号减弱， 导致在基因上通行的r n a p i i 减少， 上述平衡将移向有利 于h d a c 活性的一边。 随后组蛋白 尾部的去乙酸化作用将导致染色质结 构迅速地恢复成为阻遏构象。 c . 参与d n a 修复 人们很早就注意到乙 酞化修饰与d n a 修复之间的关系【4 5 - 4 6 1 。 最近发 现的t i p 6 0 核小体复合物为乙酞化修饰在d n a 修复中的作用提供了直 接的 证据， ， 。 t i p 6 0 ( t a t - i n t e r a c t i v e p r o t e i n , 6 0 0) 是m y s t 蛋白 家族的一员，与h i v - 1 反式作用因子t a t 的活性结构域相互作用。重 组的t i p 6 0 在体外实验中被证实具有h a t 活性， 可乙酞化游离的h 2 a , h 3 和h 4 特殊的 赖氨酸残基c4 8 。 在通常情况下， t i p 6 0 存在于t i p 6 0 核 小体乙 酞化复合体中发挥其作用。 近来的研究表明， 缺失 t i p 6 0 h a t 活性的h e l a细胞在y 辐射之后，不能进行双链 d n a的修复。同时发 7 现t i p 6 0 复合体具有3 到5 的d n a 解旋酶活性。t i p 6 0 复合体中的 t i p 6 0 两个相关蛋白t a p 5 4 a 和d 与细菌 d n a 解旋酶 r u v b同源，纯化 的重组t a p 5 4 a 和p 组成的亚复合体具有强烈的a t p a s e 活性。目 前还 不知道t i p 6 0 对组蛋白的乙酞化是如何调控双链d n a修复这一生理过 程的。推测t i p 6 0 对组蛋白的乙酞化使得d n a 修复系统更易接近修复 位点，也有可能是t i p 6 0 对d n a 修复蛋白进行乙酞化修饰参与d n a的 修 复 过 程 月甘。 d .参与d n a 拼接、 复 制 已知b 细胞的免疫球蛋白和t 细胞的t 细胞受体 ( t c r )的产生是 由于免疫球蛋白基因和t c r基因拼接的结果。r a g 1 和 r a g 2蛋白介导 了 基因片段的断裂与信号序列r s s ( r e c o m b i n a t i o n s i g n