表观遗传学 第三章 组蛋白修饰课件
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物 om | A. Histone acetyltransferase，HAT (>30) 生 .c | B. Histone deacetylase, HDAC (18) 心做bioo r 3. 分子效应：中和赖氨酸上的正电荷，增加组蛋
白与DNA的排斥力
秀- 专.b w r 4. 生物学功能： 生物w | A. 基因转录活化 w | B. DNA损伤修复
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6
组蛋白修饰
生物.com 心做bioo 生物w秀w- 专.b w
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7
组蛋白修饰 (2)
生物.com 心做bioo 生物w秀w- 专.b w
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8
主要的功能基团
r Acetyl
r Methyl
生物.com 心做bioo
r Phosph生ory物l w秀w- 专.b w
学习交流PPT
11
内容纲要
r 一、组蛋白的乙酰化
r 二、组蛋白的甲基化 r 三、组蛋白的磷酸化
生物.com
r r
四五、、组组蛋蛋白白的的泛SU素M化O心化做bioo
r 六、组蛋生白物密w秀码w- 专.b w
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12
一、组蛋白的乙酰化
r 1. 通常发生在蛋白质的赖氨酸(K)上； r 2. 可逆的生化反应：
体、甲基化模式 B. GCN5结合到启动 子/增强子上
生物.com
C. 修饰H4K8和H3K9 D. H3S10被RSK-2磷
心做bioo
酸化，促使GCN5修
秀- 专.b w 饰H3K14 物 E. SWI/SNF的BRG1 生 w 特异性识别H4K8; w TFIID的TAFII250识
别H3K9和H3K14, 从
15
Gcn5/PCAF & p300/CBP
Gcn5/PCAF
Br, bromodomain;
物 om Nr, nuclear receptor生 .c interacting box; 做 oo CH, cysteine/histidine-
rich module;
秀 心 bi KIX, phospho-CREB - 专.b w interacting module; 物 Q, glutamine-rich 生 ww domain.
表观遗传学
第三章 组蛋白修饰
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1
DNA Packing
r 1. 如何将10,000公里长的蚕
丝(半径~10-5米)装入一个篮
球中。
生物.com r 2. 蚕丝的体积：3.14*10-3m3
r 3. 折叠、缠绕…
心做bioo
生物w秀w- 专.b w
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2
染色体上不同的区域
r Euchromatin: 常染色质； r Heterochromatin: 异染色
ED, glutamate/aspartate-
rich region;
SM, serine/methionine-rich 学习交流PPT
18
HAT识别底物的分子机制
r A. ‘hit-and-run’
model； r B. & C. attract-and-
hit’ models
r D. ‘targeted action’ model
物 om 质 生 .c r E->H或H->称为染色质重塑
做 (Chromatin Remodeling) 心 bioo r 分子机理：DNA甲基化，
秀- 专 w .b 组蛋白修饰，染色质重塑复
合物的协同作用。
生物w w
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3
常染色质与异染色质
r 1. 常染色质：基因表达
活跃的区域，染色体结 构较为疏松
源自文库
Chromo, chromodomain;
具有保守的MYST结构域
Ser, serine-rich domain; CH, cysteine/histidine-rich
生物.com
motif; H15, linker histones H1-
心做bioo
and H5-like domain;
秀- 专.b NEMM, N-terminal part of 物 w Enok, MOZ or MORF; 生 ww PHD, PHD zinc finger;
r 2. 异染色质：基因表达 沉默的区域，染色体结 构致密
生物.com 心做bioo
核小体 生物w秀w- 专.b w
学习交流PPT 常染色质
异染色质 4
组蛋白与核小体
生物.com 心做bioo 生物w秀w- 专.b w
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5
Histone variants
生物.com 心做bioo 生物w秀w- 专.b w
p300/CBP
具有保守的HAT结构域
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16
Bromodomain
r 1. An acetyl-lysine
binding domain
r 2. HATs修饰底物之后 可能与底物上的乙酰 化赖氨酸结合
生物.com 心做bioo
生物w秀w- 专.b w
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17
HATs: MYST(MOZ-Ybf2/Sas3-Sas2-TIP60)
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13
组蛋白的乙酰化
r 中和赖氨酸的正电荷，C=O具有一定的负电，能够增加
与DNA的斥力，使得DNA结构变得疏松，从而导致基因
的转录活化
生物.com
心做bioo
生物w秀w- 专.b w
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14
HATs：转乙酰基酶
生物.com 心做bioo 生物w秀w- 专.b w
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生物.com 心做bioo
秀 r E. ‘relay’ model: 两个 - 专.b w HAT先后修饰底物
生物w r F. HIV Tat K50被p300 w 修饰后，招募PCAF，
再激活特定基因。
(Bromodomain)
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19
人类IFN-β基因的激活
A. DNA code: 序列模
而激活IFN-β
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20
蛋白质乙酰化调控基因转录
r A. 乙酰化转录因子，使之与DNA结 合能力增强；
r B. 转录因子活化的结构域招募HATs
r Ubiquitin
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9
Epigenetic differences：monozygotic twins
生物.com
心做bioo
5m生C 物w秀w- 专.bH4 w乙酰化
H3 乙酰化
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10
组蛋白共价修饰的功能
r 基因转录、DNA损伤修复、DNA复制、染色体凝聚等
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白与DNA的排斥力
秀- 专.b w r 4. 生物学功能： 生物w | A. 基因转录活化 w | B. DNA损伤修复
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组蛋白修饰
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组蛋白修饰 (2)
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8
主要的功能基团
r Acetyl
r Methyl
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r Phosph生ory物l w秀w- 专.b w
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内容纲要
r 一、组蛋白的乙酰化
r 二、组蛋白的甲基化 r 三、组蛋白的磷酸化
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四五、、组组蛋蛋白白的的泛SU素M化O心化做bioo
r 六、组蛋生白物密w秀码w- 专.b w
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一、组蛋白的乙酰化
r 1. 通常发生在蛋白质的赖氨酸(K)上； r 2. 可逆的生化反应：
体、甲基化模式 B. GCN5结合到启动 子/增强子上
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C. 修饰H4K8和H3K9 D. H3S10被RSK-2磷
心做bioo
酸化，促使GCN5修
秀- 专.b w 饰H3K14 物 E. SWI/SNF的BRG1 生 w 特异性识别H4K8; w TFIID的TAFII250识
别H3K9和H3K14, 从
15
Gcn5/PCAF & p300/CBP
Gcn5/PCAF
Br, bromodomain;
物 om Nr, nuclear receptor生 .c interacting box; 做 oo CH, cysteine/histidine-
rich module;
秀 心 bi KIX, phospho-CREB - 专.b w interacting module; 物 Q, glutamine-rich 生 ww domain.
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第三章 组蛋白修饰
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1
DNA Packing
r 1. 如何将10,000公里长的蚕
丝(半径~10-5米)装入一个篮
球中。
生物.com r 2. 蚕丝的体积：3.14*10-3m3
r 3. 折叠、缠绕…
心做bioo
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2
染色体上不同的区域
r Euchromatin: 常染色质； r Heterochromatin: 异染色
ED, glutamate/aspartate-
rich region;
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18
HAT识别底物的分子机制
r A. ‘hit-and-run’
model； r B. & C. attract-and-
hit’ models
r D. ‘targeted action’ model
物 om 质 生 .c r E->H或H->称为染色质重塑
做 (Chromatin Remodeling) 心 bioo r 分子机理：DNA甲基化，
秀- 专 w .b 组蛋白修饰，染色质重塑复
合物的协同作用。
生物w w
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3
常染色质与异染色质
r 1. 常染色质：基因表达
活跃的区域，染色体结 构较为疏松
源自文库
Chromo, chromodomain;
具有保守的MYST结构域
Ser, serine-rich domain; CH, cysteine/histidine-rich
生物.com
motif; H15, linker histones H1-
心做bioo
and H5-like domain;
秀- 专.b NEMM, N-terminal part of 物 w Enok, MOZ or MORF; 生 ww PHD, PHD zinc finger;
r 2. 异染色质：基因表达 沉默的区域，染色体结 构致密
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异染色质 4
组蛋白与核小体
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Histone variants
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p300/CBP
具有保守的HAT结构域
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Bromodomain
r 1. An acetyl-lysine
binding domain
r 2. HATs修饰底物之后 可能与底物上的乙酰 化赖氨酸结合
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HATs: MYST(MOZ-Ybf2/Sas3-Sas2-TIP60)
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13
组蛋白的乙酰化
r 中和赖氨酸的正电荷，C=O具有一定的负电，能够增加
与DNA的斥力，使得DNA结构变得疏松，从而导致基因
的转录活化
生物.com
心做bioo
生物w秀w- 专.b w
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14
HATs：转乙酰基酶
生物.com 心做bioo 生物w秀w- 专.b w
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生物.com 心做bioo
秀 r E. ‘relay’ model: 两个 - 专.b w HAT先后修饰底物
生物w r F. HIV Tat K50被p300 w 修饰后，招募PCAF，
再激活特定基因。
(Bromodomain)
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人类IFN-β基因的激活
A. DNA code: 序列模
而激活IFN-β
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20
蛋白质乙酰化调控基因转录
r A. 乙酰化转录因子，使之与DNA结 合能力增强；
r B. 转录因子活化的结构域招募HATs
r Ubiquitin
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Epigenetic differences：monozygotic twins
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5m生C 物w秀w- 专.bH4 w乙酰化
H3 乙酰化
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组蛋白共价修饰的功能
r 基因转录、DNA损伤修复、DNA复制、染色体凝聚等
生物.com 心做bioo 生物w秀w- 专.b w