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翁杰敏研究组发现AOF1 的组蛋白去甲基化酶及其转录抑制功能的分子机制


       
        近日,《Cell Research》发表了bevictor伟德官网生命医学研究所翁杰敏研究组关于组蛋白去甲基化酶AOF1的最新研究成果。该文章不仅报道了氨基氧化酶蛋白家族的成员AOF1具有组蛋白H3K4位点特异的去甲基化酶活性,还对其去甲基化酶的分子机制和结构特点进行了较深入的研究,并发现AOF1具有组蛋白去甲基化酶活性非依赖型的转录抑制功能。
        组蛋白修饰是指发生在染色体组成成分--组蛋白上的化学修饰,主要有甲基化(me)、乙酰化(Ac)、磷酸化(P)、泛素化,ADP-核糖基化等修饰方式。其中,组蛋白甲基化修饰比较复杂,可以发生在赖氨酸或是精氨酸上,而且每个修饰位点可以有不同的甲基化修饰状态。根据修饰位点以及修饰状态的不同,甲基化修饰可以激活或抑制基因转录,从而参与正常生理如个体发育、胚胎干细胞定向分化等过程,同时也参与病理如癌症的形成和发展。组蛋白去甲基化酶研究是表观遗传研究领域的前沿性学科, 自2004年发现第一个组蛋白去甲基化酶LSD1以来,目前共发现了六类组蛋白去甲基化酶。但是后续发现的组蛋白去甲基化酶都属于JMJC家族;而LSD1所属的氨基氧化酶家族至今为止只有LSD1一例报道。
        翁杰敏研究组研究生杨泽及齐善康等通过细胞生物学和分子生物学等一系列技术和方法证明了AOF1具有组蛋白H3K4位点特异的去甲基化酶活性;除了去除H3K4甲基化外,AOF1还具有转录抑制功能。进一步的研究发现AOF1氮末端的Zf-CW结构域对其酶活性和转录抑制功能都有着调控作用;此外,该研究还发现了AOF1所参与的细胞活动及分子复合物构成上都与LSD1有着明显的区别,为今后进一步针对该基因的研究提供了新的方向和基础。
        该项工作是与美国北卡大学张毅课题组合作完成,得到了中国科学院生化与细胞研究所宋建国、陈德桂课题组的大力帮助,并受到了国家自然科学基金委、国家科技部及上海市科委细胞信号转导网络平台的支持。