华人科学家张毅:证实JHDM3A在去甲基化中的作用

生物谷

        染色质翻译后修饰在许多生物过程中扮演着重要的角色，比如转录调控（transcriptional  regulation)，异染色质组织（heterochromatin  organization)，和X染色体失活（X-chromosome  inactivation），近期研究表明特异组蛋白赖氨酸残基的甲基化参与了许多这样的过程。这个过程一直以来都被认为是稳定修饰的，但是组蛋白去甲基化酶被证实这种表观遗传标记是可逆的，迄今为止所有特异性组蛋白去甲基化酶针对赖氨酸残基（me1或者m2位置）都表现出了酶活性，导致me3位置可能成为一个不可逆的修饰。

        来自HHMI的华人研究员张毅（Yi  Zhang）等研究人员证实了JHDM3A（jumonji  C  (JmjC)-domain-containing  histone  demethylase  3A，也称为JMJD2A）能够从H3赖氨酸9（H3K9）和H3赖氨酸36（H3K36）上移除me3，而JHDM3A的过量表达也阻止了HP1（heterochromatin  protein  1）的重新补充，说明JHDM3A能够抵抗H3K9甲基化，这些都说明了JHDM3A在常染色体中对组蛋白甲基化去除方面的可能作用。

        附：

        组蛋白是一种特殊的蛋白质，被DNA链紧密缠绕，就像缠绕着丝线的线轴。但组蛋白所起的作用并不仅是线轴，越来越多的研究表明，它在细胞的基因调控中起到重要作用。例如，人们已经知道有些酶能够给组蛋白添加甲基（即使之甲基化），从而让一些基因打开或关闭。

        张毅：中国农业大学获得学士、硕士学位。佛罗里达州立大学获得博士学位。

        目前在美国北卡罗莱纳大学担任医学院生物化学与生物物理学系教授，2005年3月成为霍华德·休斯医学研究院（HHMI）研究员，是北卡罗莱纳大学的首位HHMI研究员。          (生物通：张迪）

本期《自然》  两篇论文解析甲基化研究

组蛋白是一种特殊的蛋白质，被DNA链紧密缠绕，就像缠绕着丝线的线轴。但组蛋白所起的作用并不仅是线轴，越来越多的研究表明，它在细胞的基因调控中起到重要作用。例如，人们已经知道有些酶能够给组蛋白添加甲基（即使之甲基化），从而让一些基因打开或关闭。本期Nature杂志上两篇论文分别提出了能够从组蛋白H3的Lys  9残体上对一个三甲基官能团进行去甲基的酶，这一官能团是形成异染色质所需的一个“标志”，以前被认为是稳定的。

Nature  442,  312-316(20  July  2006)

The  transcriptional  repressor  JHDM3A  demethylates  trimethyl  histone  H3  lysine  9  and  lysine  36

Nature  442,  307-311(20  July  2006)

The  putative  oncogene  GASC1  demethylates  tri-  and  dimethylated  lysine  9  on  histone  H3

[Abstract]

        Cloos等人发现，GASC1（JMJD2酶家族的一个成员）在过度表达时能破坏异染色质的结构，并且可能有助于肿瘤的形成。Klose等人发现，JHDM3A（也是一种JMJD2型的酶）的过度表达破坏异染色质的结构。它可能在常染色质中发挥功能，对转录进行调控。