釀酒酵母組蛋白H3 K4L和K36L突變對細胞生長和GAL1、SSA3、PHO5表達的影響

李芬, 楊敬輝, 吳秀麗, 張衛(wèi)林, 王冠峰, 岳曉杰

1．河南師范大學生命科學學院，新鄉(xiāng) 453007；

2．河北農(nóng)業(yè)大學海洋學院，秦皇島 066003；

3．資源微生物與功能分子河南省高校重點實驗室培育基地，新鄉(xiāng) 453007

已知組蛋白可逆的乙酰化、甲基化修飾對基因表達具有重要影響。組蛋白甲基化多發(fā)生在賴氨酸(K)和精氨酸(R)殘基上，組蛋白K甲基化由不同的組蛋白賴氨酸特異性甲基轉(zhuǎn)移酶 (Histone lysine methyltransferases) 和賴氨酸特異性去甲基酶(Lysine-specific demethylase)共同維持，H3 的 K4、K9、K27、K36、K79和H4的K20是常見的甲基化位點，其氨基側(cè)鏈可發(fā)生單、二和三甲基化，發(fā)生在不同組蛋白賴氨酸的甲基化修飾可對轉(zhuǎn)錄起激活或抑制作用。

H3-K4甲基化常與基因激活相關(guān)聯(lián)。對H3-K4不同甲基化及其在不同生物體分布情況的分析顯示，該位點的三甲基化局限于活性轉(zhuǎn)錄基因的5′端，二甲基化則分布于這些基因的主要部分[1]。釀酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)H3-K4的3種甲基化均由Set1催化，H3-K36甲基化則由 Set2負責，兩種酶均與延伸階段的RNA多聚酶Ⅱ相關(guān)聯(lián)[2]。但H3-K36的二、三甲基化都主要分布于活性轉(zhuǎn)錄基因的3′端，參與轉(zhuǎn)錄終止，是活性基因的重要標志[3,4]。組蛋白乙酰化常發(fā)生在賴氨酸殘基，有些位點可發(fā)生多種轉(zhuǎn)錄后修飾(如甲基化、乙酰化修飾都可發(fā)生在H3-K4)，且不同修飾之間還相互影響，因而使組蛋白不同轉(zhuǎn)錄后修飾位點的功能研究較為困難。已知H3、H4尾部多個賴氨酸突變都能引起特定的生長和轉(zhuǎn)錄缺陷[5～7]。但對不同組蛋白轉(zhuǎn)錄后修飾位點功能的比較研究及其與特定基因激活間的認識尚很缺乏。

為研……