組蛋白甲基轉(zhuǎn)移酶SUV4-20H的研究進(jìn)展

趙丹洋，姜紅，姜紅堃

（中國(guó)醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院兒科，沈陽 110001）

表觀遺傳學(xué)是指不涉及DNA序列改變，但在某些機(jī)制作用下基因活性和表達(dá)發(fā)生改變的染色質(zhì)活動(dòng)，主要包含組蛋白修飾、DNA甲基化及非編碼RNA 3種修飾方式［1-2］。近年來隨著表觀遺傳研究的迅速發(fā)展，染色質(zhì)修飾相關(guān)酶類在腫瘤、免疫、干細(xì)胞分化等領(lǐng)域的研究日益深入，已鑒定出多類重大疾病的分子標(biāo)記物及靶向治療分子，在疾病的診斷與治療領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。

組蛋白修飾多發(fā)生于伸出核小體的N-末端殘基，包括甲基化、乙酰化、磷酸化、泛素化及ADP-核糖化等，其中組蛋白甲基化是表觀遺傳機(jī)制中的關(guān)鍵調(diào)控步驟，該過程失調(diào)與人類多種疾病的發(fā)生發(fā)展密切相關(guān)［3-5］。組蛋白甲基轉(zhuǎn)移酶 （suppressor of variegation 4-20 homolog，SUV4-20H） 由SCHOTTA等［6］于2004年首次在哺乳動(dòng)物中發(fā)現(xiàn)，越來越多的研究［7-8］顯示，SUV4-20H基因及其編碼蛋白參與DNA損傷修復(fù)、DNA復(fù)制、基因表達(dá)及沉默等表觀遺傳調(diào)控過程，在神經(jīng)系統(tǒng)疾病、骨骼肌肉系統(tǒng)疾病、腫瘤、代謝及營(yíng)養(yǎng)疾病、先天性心臟病等多種疾病的發(fā)生發(fā)展中扮演重要角色。本文就其最新研究進(jìn)展進(jìn)行綜述。

1 SUV4-20H基因及其編碼蛋白質(zhì)的生物學(xué)特征

1.1 SUV4-20H基因及其編碼蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)

人類SUV4-20H基因包括SUV4-20H1（又稱KMT5B）基因及SUV4-20H2（又稱KMT5C）基因。SUV4-20H1基因位于第11號(hào)染色體長(zhǎng)臂1區(qū)3帶 （11q13.2），含13個(gè)外顯子；SUV4-20H2基因位于第19染色體長(zhǎng)臂1區(qū)3帶 （19q13.42），含11個(gè)外顯子［9］。所編碼蛋白SUV4-20H包含相同的催化結(jié)構(gòu)域、N端結(jié)構(gòu)域及鋅結(jié)合后結(jié)構(gòu)域，以一腺苷甲硫胺酸 （s-adenosyl-l-methionine，SAM） 作為甲基供體進(jìn)行甲基化，包括SUV4-20H1（含885個(gè)氨基酸殘基） 及SUV4-20H2 （含462個(gè)氨基酸殘基） 2個(gè)亞型，兩者高度同源，分子量分別為99×103，52×103［10］。……