表观遗传学 第三章 组蛋白修饰 ppt课件

HAT识别底物的分子机制
r A. ‘hit-and-run’ model；
物 om r B. & C. attract-and生 .c hit’ models
做 oo r D. ‘targeted action’ 心 bi model
秀 r E. ‘relay’ model: 两个 物 - 专.b w HAT先后修饰底物
表观遗传学
第三章 组蛋白修饰
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。
r 2. 蚕丝的体积：3.14*10-3m3
生物.com
r 3. 折叠、缠绕…
心做bioo
物秀- 专.b w
生 ww
染色体上不同的区域
r Euchromatin: 常染色质； r Heterochromatin: 异染色
5mC 物秀- 专.b w H4 乙酰化
H3 乙酰化
生 ww
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
心做b生io物 生物w秀w- 专.b w
内容纲要
r 一、组蛋白的乙酰化
r r r r
r
六二 三 四 五、、 、 、 、组组 组 组 组蛋蛋 蛋 蛋 蛋白白白白白物密的的的的秀码甲磷泛SU-基酸素M专.化化化Ob心化w做b生io物
Gcn5/PCAF
Br, bromodomain;
物 om Nr, nuclear receptor生 .c interacting box; 做 oo CH, cysteine/histidine心 rich module; 秀 bi KIX, phospho-CREB 物 - 专.b w interacting module;
p300/CBP
Q, glutamine-rich
生 ww domain.
具有保守的HAT结构域
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
心做b生io物
物秀- 专.b w
生 ww
心做b生io物
and H5-like domain;
秀- 专.b NEMM, N-terminal part of 物 w Enok, MOZ or MORF; 生 ww PHD, PHD zinc finger;
ED, glutamate/aspartate-
rich region;
SM, serine/methionine-rich
心做b生io物
物秀- 专.b w
核小体 生 ww
常染色质
异染色
组蛋白与核小体
心做b生io物 生物w秀w- 专.b w
Histone variants
心做b生io物 生物w秀w- 专.b w
组蛋白修饰
心做b生io物 生物w秀w- 专.b w
组蛋白修饰 (2)
生 ww
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：
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 r 4白. 生与物DN学A功的物能排秀：斥-力专.b w 生 w | A. 基因转录活化 w | B. DNA损伤修复
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
而激活IFN-β
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
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，
组蛋白修饰，染色质重塑复
物秀- 专.b w 合物的协同作用。 生 ww
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 r 2. 异染色质：基因表达 沉默的区域，染色体结 构致密
心做b生io物 生物w秀w- 专.b w
主要的功能基团
r Acetyl
r Methyl
心做b生io物
r Phosphory物l 秀- 专.b w
生 wwΒιβλιοθήκη r UbiquitinEpigenetic differences：monozygotic twins
生物.com
心做bioo
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
生物.com 的转录活化 心做bioo
生物w秀w- 专.b w
HATs：转乙酰基酶
心做b生io物 生物w秀w- 专.b w
Gcn5/PCAF & p300/CBP
生 w r F. HIV Tat K50被p300 w 修饰后，招募PCAF，
再激活特定基因。 (Bromodomain)
人类IFN-β基因的激活
A. DNA code: 序列模
体、甲基化模式
B. GCN5结合到启动 子/增强子上
C. 修饰H4K8和H3K9 D. H3S10被RSK-2磷
心做b生io物
HATs: MYST(MOZ-Ybf2/Sas3-Sas2-TIP60)
Chromo, chromodomain;
具有保守的MYST结构域
Ser, serine-rich domain; CH, cysteine/histidine-rich motif;
H15, linker histones H1-
物 om 复合物； 生 .c r C. HAT复合物乙酰化组蛋白，打开
染色质；
心做bioo r D. 转录激活；
r E. HAT复合物中的共激活子也被乙
秀 酰化修饰； 物 - 专.b w r F. HAT复合物乙酰化之后离开，转
生 ww 录活性削弱。
组蛋白乙酰化：DNA repair
r 1. DNA损伤修复：