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.2013年3月；8(3):231-6.
doi:10.4161/epi.24042。 Epub 2013年2月19日。

表观遗传学和代谢的桥梁：非必需氨基酸的作用

詹姆斯·M·彭 1, 刘伟（音译）, 查德·汉考克
附属公司

表观遗传学和代谢的桥梁：非必需氨基酸的作用

詹姆斯·M·彭等。 表观遗传学. 2013年3月.

摘要

最近的研究表明，染色质修饰酶是调节基因表达的代谢传感器。表观遗传学与细胞微环境反应的代谢组学有关。参与该传感机制的特定代谢物包括S-腺苷蛋氨酸、乙酰-CoA、α酮戊二酸和NAD（+）。虽然涉及葡萄糖的核心代谢途径被强调为这些代谢产物的来源，但涉及非必需氨基酸的途径的重新编程也可能发挥重要作用，尤其是在癌症中。示例包括谷氨酰胺、丝氨酸和甘氨酸的代谢途径。这些途径与影响表观遗传调控的中间产物的耦合通过“参数化”机制发生。脯氨酸的代谢可能在代谢和表观遗传学之间的参数代谢联系中发挥特殊作用。脯氨酸降解和生物合成都受到致癌基因或抑制基因的强烈影响，它们可以调节参与表观遗传调控的中间产物。我们的实验室和其他实验室已经描述了各种动物物种的许多机制。我们现在面临的挑战是确定参与脯氨酸代谢与基因表达改变重编程耦合的特异染色质修饰酶。

关键词：表观遗传学；代谢与癌症；非必需氨基酸；脯氨酸代谢；活性氧物种；氧化还原调节。

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图1。NEAA代谢的拟议副代谢调节这幅漫画是一个通用副代谢方案的代表。A到B的转化产生一种非必需氨基酸，这一步骤可能会被癌症重编程上调。我1和我2与S到M的转换发生代谢连锁，然后用于DNA或染色质的表观遗传修饰。例如，如果A是丝氨酸，B是甘氨酸，则该反应与四氢叶酸（THF）转化为5,10-亚甲基THF耦合，后者作为5-甲基THF，将甲基转移到形成蛋氨酸的同型半胱氨酸。在有ATP的情况下，S公司-腺苷蛋氨酸是DNA甲基化形成的。在另一个示例中，如果吡咯烷-5-羧酸盐A转化为脯氨酸B、NADH、I1,氧化为NAD+，我2，其可以接受由组蛋白赖氨酸被sirtuins水解的乙酰基，形成乙酰ADP核糖。
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