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文档简介

1、题目:蛋白质修饰及其结构功能 老师:陈婷 学生:张月平 学号:2111232染色体的化学组成 (1)DNA:约占30%,每条染色体一个双链DNA分子是遗传信息的载体,也就是所谓的遗传物质 ( 2)在真核细胞的细胞核中,核小体是染色质的主要结构元件。核小体主要由四种组蛋白(H2A、H2B、H3 和H4)构成。这四种组蛋白以两个H3:H4 二聚体和两个H2A:H2B 二聚体组成的八聚体复合物形式,被146 bp DNA 双螺旋片段环绕1.75圈共同组成了核小体。 (3)组蛋白(histone):呈碱性,结构稳定;与DNA结合形成、维持染色质结构,与DNA含量呈一定的比例。 组蛋白甲基化效应 组蛋白

2、的甲基化 组蛋白介绍 I目录 组蛋白甲基化酶 组蛋白去甲基化酶1. 组蛋白介绍 在真核细胞核中,构成核小体地主要成分是四种组蛋白(H2A、H2B、H3 和H4)。 甲基化就是其中的修饰方式之一,甲基化位点多位于H3、H4的赖氨酸(K)和精氨酸(R)残基上,不同位点上的甲基化由不同的酶负责。1.1 组蛋白的结构组蛋白特点这些N端拖尾是许多信号传导通路的靶位点,从而导致转录后修饰。每个组蛋白都有进化上保守的N端拖尾伸出核小体外1.2人类核小体组蛋白的转录后修饰ac:乙酰化;me:甲基化;ph: 磷酸化;ub1: 泛素化。2. 组蛋白的甲基化组蛋白的甲基化作用: 定义:是发生在组蛋白合成之后,以硫代

3、腺苷甲硫 氨酸(SAM)为甲基供体,在组蛋白甲基转移酶的(histone methyltransferase,HMTases)的催化下,将甲基转移到蛋白质的Lys或Arg残基上。功能:组蛋白中,Lys和Arg的甲基化修饰可以调节组蛋白的电荷,从而改变组蛋白与组蛋白之间,组蛋白与DNA之间的静电相互作用,最终使得染色质的结构改变。 2.1 组蛋白甲基化分类 (其中精氨酸甲基化有一甲基化, 对称二甲基化和非对称二甲基化3 种修饰形式)。2. 组蛋白的甲基化2.2 组蛋白精氨酸甲基化位点2. 组蛋白的甲基化H3K4H3K36H3K79 2.3 组蛋白赖氨酸甲基化位点H3K9H3K27H4K20介导转

4、录激活介导转率抑制2. 组蛋白的甲基化3. 组蛋白甲基化酶 蛋白质精氨酸甲基转移酶能够将S-腺苷甲硫氨(AdoMet)上的甲基转移到靶蛋白精氨酸残基末的胍基上,(protein arginine methyltransferase, PRMT )被鉴定出来, 它们被分为I型和II型两种。 I型PRMT主要催化形成单甲基精氨酸和非对称的双甲基精氨酸; II型PRMT主要催化形成单甲基精氨酸和对称的双甲基精氨酸。 Overview of the human PRMT family. The length of each protein is indicated by the numbers of

5、amino acids. The PRMTs 18 all have a conserved AdoMet binding domain (shaded in grey) with the conserved motifs I, post I, II, and III, and a less conserved substrate binding domain (light grey). The conserved motifs I, postI, II, and III are present as well in PRMT 9, but the whole AdoMet binding d

6、omain shares only little homology to the other members of the PRMT family.3.1 组蛋白精氨酸甲基转移酶1.参与基因转录与调控过程2.与组蛋白乙酰化酶协同作用 3.改变临近组蛋白甲基化状态转录起始转录延伸组蛋白乙酰化酶组蛋白去乙酰酶促进H3K3甲基化促进H3K9去甲基化4.1 H3K4根据现有的研究报道, 可与甲基化H3K4 修饰结合的效应蛋白主要有TAF3、ING 家族、CHD1、BPTF、WDR5、JMJD2A 和BHC80。效应分子作用方式H3K4效应分子TAF3、CHD1识别H3K4 甲基化的效应分子可以直接参与

7、基因转录过程, 促使基因表达上调。 一:TAF3 是转录因子TFD复合体中的一个亚基。在转录起始过程中,TAF3 可以通过PHD domain 与H3K4me3 结合, 进而帮助TFD 间接结合至H3K4me3 位点, 引发转录起始。 二:同时, 通过蛋白质组学分析得出结论, H3K9、K3K14 的乙酰化修饰可以加强TFD 与H3K4me3 间的作用。 三:此外, NURF染色质重塑复合体中的BPTF亚基可以通过PHD domain 结合H3K4me2/3 , 这种结合可以招募SNF2L ATP 酶, 使核小体发生ATP 依赖的滑动, 从而激活HOXC8 基因的表达。此外, 在转录延伸过程中, CHD1 通过结合H3K4me3 可招募U2 snRNP和FACT/PAF 等转录促进因子, 从而促进转录延伸和mRNA 的成熟。效应分子WDR5H3K4 效应分子还可以通过改变临近区域组蛋白甲基化状态从而调节基因转录。 一:组蛋白甲基转移酶MLL通过与WDR5、ASH2、RbBP5 组成的亚复合体共同形成MLL 复合体而发挥作用。 二: 这个复合体中的WDR5可以识别H3K4 me2 , 将其组蛋白侧链暴露出来, 并招募MLL 组蛋白甲基转移酶

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