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.2010年10月6日;12(4):321-327.
doi:10.1016/j.cmet.2010.09.004。

组蛋白甲基转移酶和去甲基化酶;它们能把新陈代谢和转录联系起来吗?

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组蛋白甲基转移酶和去甲基化酶;它们能把新陈代谢和转录联系起来吗?

拉斐尔·特佩里诺等。 单元格元. .

摘要

转录组的遗传性变化独立于基因组的变化,被定义为表观遗传学。组蛋白的DNA甲基化和翻译后修饰,例如赖氨酸残基的乙酰化/去乙酰化和甲基化/去甲基化,是这些表观遗传现象的基础,影响许多生理过程。该观点关注组蛋白甲基化和去甲基化的新兴生物学,强调这些反应如何依赖于代谢辅酶,如S-腺苷蛋氨酸、黄素腺嘌呤二核苷酸和α-酮戊二酸。此外,我们说明了甲基转移酶和去甲基化酶影响许多代谢途径。尽管有初步证据表明甲基转移酶和去甲基化酶可以将代谢信号与染色质联系起来并改变转录,但进一步的研究对于巩固这些诱人的观察结果是必不可少的。

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图1
图1
(A) 组蛋白翻译后修饰的示意图,特别关注组蛋白甲基化。(B) SAM、FAD和α-KG的化学结构。SAM上的红环突出了活性硫原子。FAD上的箭头突出显示了在FADH中被质子化的氮原子2
图2
图2
(A) 辅因子生物合成如何依赖细胞内能量状态的示意图。营养素细胞内代谢产生的ATP是辅因子生物合成的关键分子。MAT通过使用ATP将蛋氨酸转化为SAM。RFK和FLAD也使用ATP从核黄素合成FAD。相反,高细胞内ATP水平抑制α-KGDH,这是TCA(三羧酸循环)中的一种关键酶,可将α-酮戊二酸转化为琥珀酰CoA(Smith等人,1974年)。(B) 细胞内营养信号如何整合以重新编程转录的示意图。实心箭头表示转录激活,虚线表示转录抑制。蓝色单词表示辅酶生物合成的前体;绿色的单词表示直接参与甲基化(SAM)和/或去甲基化(FAD和α-KG)反应的辅酶。

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