Ген, кодирующий белок у вида Homo sapiens
Эухроматическая гистон-лизин N-метилтрансфераза 2 ( EHMT2 ), также известная как G9a , представляет собой фермент гистонметилтрансферазу , который у людей кодируется геном EHMT2 . [5] [6] [7] G9a депонирует моно- и диметилированные состояния гистона H3 в остатке лизина 9 (т. е. H3K9me1 и H3K9me2 ) и остатке лизина 27 (H3K27me1 и H3K27me2). [8] [9] Присутствие H3K9me1/2 обычно связано с подавлением генов .
Функция
Кластер генов BAT1-BAT5 был локализован вблизи генов TNF альфа и TNF бета. Этот ген обнаружен вблизи этого кластера; он был картирован вблизи гена C2 в области размером 120 кб, которая включала пару генов HSP70. Все эти гены находятся в области III класса главного комплекса гистосовместимости человека. Считалось, что этот ген представляет собой два разных гена, NG36 и G9a, расположенных рядом друг с другом, но недавняя публикация показывает, что существует только один ген. Считается, что белок, кодируемый этим геном, участвует во внутриклеточном взаимодействии белок-белок. Существует три альтернативно сплайсированных варианта транскрипта этого гена, но только два из них полностью описаны. [7]
G9a и G9a-подобный белок , другая гистон-лизин N-метилтрансфераза, катализируют синтез H3K9me2 , который является репрессивной меткой. [8] [9] [10] G9a является важным механизмом контроля эпигенетической регуляции в прилежащем ядре (NAcc); [11] сниженная экспрессия G9a в NAcc играет центральную роль в опосредовании развития зависимости . [ 11] G9a противодействует увеличению экспрессии ΔFosB через H3K9me2 и подавляется ΔFosB. [11] [12] G9a оказывает противоположное действие по сравнению с ΔFosB на поведение, связанное с наркотиками (например, самостоятельный прием ) и синаптическое ремоделирование (например, дендритное разветвление — развитие дополнительных древовидных дендритных ветвей и шипиков ) в прилежащем ядре, и, следовательно, противодействует функции ΔFosB, а также увеличивает его экспрессию. [11] G9a и ΔFosB имеют много одинаковых генных целей. [13] Помимо своей роли в прилежащем ядре, G9a играет важную роль в развитии и поддержании нейропатической боли. [14] [15] После повреждения периферических нервов G9a регулирует экспрессию +600 генов в ганглиях задних корешков . Это транскриптомное изменение перепрограммирует сенсорные нейроны в гипервозбудимое состояние, приводящее к механической гиперчувствительности к боли. [14]
Взаимодействия
Было показано, что EHMT2 взаимодействует с KIAA0515 и гомеодоменным белком NKX3.1, ассоциированным с тканью предстательной железы. [16] [17]
EHMT2 при раке
Известно, что EHMT2 управляет такими процессами, как самообновление и онкогенность , и его дисрегуляция может быть связана с раком. Аномальная экспрессия EHMT2 обнаруживается как при гематологических злокачественных новообразованиях, например, лейкемии , так и при солидных опухолях , например, при колоректальном раке , раке легких , опухолях головы и шеи. [18]
Ссылки
- ^ abc ENSG00000224143, ENSG00000206376, ENSG00000204371, ENSG00000227333, ENSG00000232045, ENSG00000236759 GRCh38: Ensembl выпуск 89: ENSG00000238134, ENSG00000224143, ENSG00000206376, ENSG00000204371, ENSG00000227333, ENSG00000232045, ENSG00000236759 – Ensembl , май 2017 г.
- ^ abc GRCm38: Ensembl выпуск 89: ENSMUSG00000013787 – Ensembl , май 2017 г.
- ^ "Human PubMed Reference:". Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США .
- ^ "Mouse PubMed Reference:". Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США .
- ^ Milner CM, Campbell RD (март 1993). «Ген G9a в главном комплексе гистосовместимости человека кодирует новый белок, содержащий анкирин-подобные повторы». The Biochemical Journal . 290 (Pt 3): 811–8. doi :10.1042/bj2900811. PMC 1132354 . PMID 8457211.
- ^ Tachibana M, Sugimoto K, Fukushima T, Shinkai Y (июль 2001 г.). «Содержащий домен Set белок G9a — это новая предпочитающая лизин гистоновая метилтрансфераза млекопитающих с гиперактивностью и специфической селективностью к лизинам 9 и 27 гистона H3». Журнал биологической химии . 276 (27): 25309–17. doi : 10.1074/jbc.M101914200 . PMID 11316813.
- ^ ab "Ген Entrez: EHMT2 эухроматическая гистон-лизин N-метилтрансфераза 2".
- ^ ab Nestler EJ (август 2015 г.). Роль мозговой системы вознаграждения при депрессии: транскрипционные механизмы . Том 124. стр. 151–70. doi :10.1016/bs.irn.2015.07.003. ISBN 9780128015834. PMC 4690450 . PMID 26472529.
- ^ ab "Histone-lysine N-methyltransferase, H3 lysine-9 Specific 3". HIstome: The Histone Infobase. Архивировано из оригинала 12 июня 2018 г. Получено 8 июня 2018 г.
- ^ "Histone-lysine N-methyltransferase, H3 lysine-9 Specific 5". HIstome: The Histone Infobase. Архивировано из оригинала 12 июня 2018 г. Получено 8 июня 2018 г.
- ^ abcd Nestler EJ (январь 2014). «Эпигенетические механизмы наркотической зависимости». Neuropharmacology . 76 (Pt B): 259–68. doi :10.1016/j.neuropharm.2013.04.004. PMC 3766384 . PMID 23643695.
- ^ Whalley K (декабрь 2014 г.). «Психиатрические расстройства: подвиг эпигенетической инженерии». Nature Reviews. Neuroscience . 15 (12): 768–9. doi : 10.1038/nrn3869 . PMID 25409693. S2CID 11513288.
- ^ Robison AJ, Nestler EJ (октябрь 2011 г.). «Транскрипционные и эпигенетические механизмы зависимости». Nature Reviews. Neuroscience . 12 (11): 623–37. doi :10.1038/nrn3111. PMC 3272277. PMID 21989194 .
Рисунок 4: Эпигенетическая основа лекарственной регуляции экспрессии генов - ^ ab Laumet, Geoffroy (2015). «G9a необходим для эпигенетического подавления генов каналов K+ при переходе от острой боли к хронической». Nature Neuroscience . 18 (12): 1746–1755. doi :10.1038/nn.4165. PMC 4661086 . PMID 26551542.
- ^ Лян, Линли (2016). «G9a участвует в индуцированной повреждением нерва дерегуляции Kcna2 в первичных сенсорных нейронах». Scientific Reports . 6 : 37704. Bibcode :2016NatSR...637704L. doi :10.1038/srep37704. PMC 5118693 . PMID 27874088.
- ^ Руал Дж. Ф., Венкатесан К., Хао Т., Хиродзан-Кисикава Т., Дрико А., Ли Н., Берриз Г.Ф., Гиббонс Ф.Д., Дрезе М., Айви-Гедесу Н., Клитгорд Н., Саймон С., Боксем М., Мильштейн С., Розенберг Дж., Голдберг Д.С., Чжан Л.В., Вонг С.Л., Франклин Г., Ли С., Альбала Дж.С., Лим Дж., Фротон С., Лламосас Е., Чевик С., Бекс С., Ламеш П., Сикорски Р.С., Ванденхаут Дж., Зогби Х.И. , Смоляр А., Босак С. , Секерра Р., Дусетт-Стамм Л., Кьюсик М.Е., Хилл Д.Е., Рот Ф.П., Видал М. (октябрь 2005 г.). «К карте сети белок-белковых взаимодействий человека в масштабе протеома». Природа . 437 (7062): 1173–8. Bibcode : 2005Natur.437.1173R. doi : 10.1038/nature04209. PMID 16189514. S2CID 4427026.
- ^ Dutta A, et al. (июнь 2016 г.). «Идентификация транскрипционной регуляторной сети NKX3.1-G9a-UTY, которая контролирует дифференцировку простаты». Science . 352 (6293): 1576–80. Bibcode :2016Sci...352.1576D. doi :10.1126/science.aad9512. PMC 5507586 . PMID 27339988.
- ^ Haebe, Joshua R.; Bergin, Christopher J.; Sandouka, Tamara; Benoit, Yannick D. (13 ноября 2021 г.). «Emerging role of G9a in cancer stemness and promises as a therapeutic target». Oncogenesis . 10 (11): 76. doi :10.1038/s41389-021-00370-7. ISSN 2157-9024. PMC 8590690 . PMID 34775469.
Дальнейшее чтение
- Spies T, Bresnahan M, Strominger JL (ноябрь 1989 г.). «Главный комплекс гистосовместимости человека содержит минимум 19 генов между кластером комплемента и HLA-B». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 86 (22): 8955–8. Bibcode : 1989PNAS...86.8955S. doi : 10.1073 /pnas.86.22.8955 . PMC 298409. PMID 2813433.
- Brown SE, Campbell RD, Sanderson CM (декабрь 2001 г.). «Новые продукты гена NG36/G9a, закодированные в областях MHC класса III человека и мыши». Геном млекопитающих . 12 (12): 916–24. doi :10.1007/s00335-001-3029-3. PMID 11707778. S2CID 9510386.
- Ogawa H, Ishiguro K, Gaubatz S, Livingston DM, Nakatani Y (май 2002 г.). «Комплекс с модификаторами хроматина, который занимает гены, чувствительные к E2F и Myc, в клетках G0». Science . 296 (5570): 1132–6. Bibcode :2002Sci...296.1132O. doi :10.1126/science.1069861. PMID 12004135. S2CID 34863978.
- Tachibana M, Sugimoto K, Nozaki M, Ueda J, Ohta T, Ohki M, Fukuda M, Takeda N, Niida H, Kato H, Shinkai Y (июль 2002 г.). "Гистонметилтрансфераза G9a играет доминирующую роль в метилировании лизина 9 эухроматинового гистона H3 и необходима для раннего эмбриогенеза". Genes & Development . 16 (14): 1779–91. doi :10.1101/gad.989402. PMC 186403 . PMID 12130538.
- Shi Y, Sawada J, Sui G, el Affar B, Whetstine JR, Lan F, Ogawa H, Luke MP, Nakatani Y, Shi Y (апрель 2003 г.). «Координированные модификации гистонов, опосредованные комплексом корепрессора CtBP». Nature . 422 (6933): 735–8. Bibcode :2003Natur.422..735S. doi :10.1038/nature01550. PMID 12700765. S2CID 2670859.
- Xie T, Rowen L, Aguado B, Ahearn ME, Madan A, Qin S, Campbell RD, Hood L (декабрь 2003 г.). «Анализ генно-плотного главного комплекса гистосовместимости класса III и его сравнение с мышью». Genome Research . 13 (12): 2621–36. doi :10.1101/gr.1736803. PMC 403804 . PMID 14656967.
- Roopra A, Qazi R, Schoenike B, Daley TJ, Morrison JF (июнь 2004 г.). «Локализованные домены метилирования гистонов, опосредованного G9a, необходимы для подавления нейрональных генов». Molecular Cell . 14 (6): 727–38. doi : 10.1016/j.molcel.2004.05.026 . PMID 15200951.
- Nishio H, Walsh MJ (август 2004 г.). "CCAAT replacement protein/cut homolog recruits G9a histone lysine methyltransferase to repressing". Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 101 (31): 11257–62. Bibcode : 2004PNAS..10111257N . doi : 10.1073/pnas.0401343101 . PMC 509191. PMID 15269344.
- Collins RE, Tachibana M, Tamaru H, Smith KM, Jia D, Zhang X, Selker EU, Shinkai Y, Cheng X (февраль 2005 г.). «In vitro и in vivo анализы переключателя Phe/Tyr, контролирующего специфичность продукта гистоновых лизиновых метилтрансфераз». Журнал биологической химии . 280 (7): 5563–70. doi : 10.1074/jbc.M410483200 . PMC 2696276. PMID 15590646 .
- Руал Дж.Ф., Венкатесан К., Хао Т., Хиродзан-Кисикава Т., Дрико А., Ли Н., Берриз Г.Ф., Гиббонс Ф.Д., Дрезе М., Айви-Гедехуссу Н., Клитгорд Н., Саймон С., Боксем М., Мильштейн С., Розенберг Дж., Голдберг Д.С., Чжан Л.В., Вонг С.Л., Франклин Г., Ли С., Альбала Дж.С., Лим Дж., Фротон С., Лламосас Е., Чевик С., Бекс С., Ламеш П., Сикорски Р.С., Ванденхаут Дж., Зогби Х.И., Смоляр А., Босак С., Секерра Р., Дусетт-Стамм Л., Кьюсик М.Е., Хилл Д.Е., Рот Ф.П., Видал М. (октябрь 2005 г.). «К карте сети белок-белковых взаимодействий человека в масштабе протеома». Природа . 437 (7062): 1173–8. Bibcode : 2005Natur.437.1173R. doi : 10.1038/nature04209. PMID 16189514. S2CID 4427026.
- Duan Z, Zarebski A, Montoya-Durango D, Grimes HL, Horwitz M (декабрь 2005 г.). "Gfi1 координирует эпигенетическую репрессию p21Cip/WAF1 путем привлечения гистоновой лизинметилтрансферазы G9a и гистоновой деацетилазы 1". Молекулярная и клеточная биология . 25 (23): 10338–51. doi :10.1128/MCB.25.23.10338-10351.2005. PMC 1291230. PMID 16287849 .
- Кимура К, Вакамацу А, Судзуки Ю, Ота Т, Нисикава Т, Ямашита Р, Ямамото Дж, Секине М, Цуритани К, Вакагури Х, Исии С, Сугияма Т, Сайто К, Исоно Ю, Ириэ Р, Кушида Н, Ёнеяма Т , Оцука Р, Канда К, Ёкой Т, Кондо Х, Вагацума М, Муракава К, Исида С, Исибаши Т, Такахаси-Фудзи А, Танасе Т, Нагай К, Кикучи Х, Накаи К, Исогай Т, Сугано С (январь 2006 г.) ). «Диверсификация транскрипционной модуляции: крупномасштабная идентификация и характеристика предполагаемых альтернативных промоторов генов человека». Геномные исследования . 16 (1): 55–65. doi : 10.1101/gr.4039406. PMC 1356129. PMID 16344560 .
- Beausoleil SA, Villén J, Gerber SA, Rush J, Gygi SP (октябрь 2006 г.). «Подход на основе вероятности для высокопроизводительного анализа фосфорилирования белков и локализации участков». Nature Biotechnology . 24 (10): 1285–92. doi :10.1038/nbt1240. PMID 16964243. S2CID 14294292.
- Reeves M, Murphy J, Greaves R, Fairley J, Brehm A, Sinclair J (октябрь 2006 г.). «Авторепрессия основного немедленно-раннего промотора/энхансера цитомегаловируса человека на поздних стадиях инфекции опосредована привлечением ферментов ремоделирования хроматина IE86». Журнал вирусологии . 80 (20): 9998–10009. doi :10.1128/JVI.01297-06. PMC 1617317 . PMID 17005678.
- Estève PO, Chin HG, Smallwood A, Feehery GR, Gangisetty O, Karpf AR, Carey MF, Pradhan S (ноябрь 2006 г.). «Прямое взаимодействие между DNMT1 и G9a координирует метилирование ДНК и гистонов во время репликации». Genes & Development . 20 (22): 3089–103. doi :10.1101/gad.1463706. PMC 1635145 . PMID 17085482.