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組蛋白去甲基化酶作用機理

日期:2023-03-14 09:41:25

    組蛋白去甲基化酶(histone demethylase)是一類能夠將組蛋白上的甲基基團去除的酶類,它們通過特定的作用機制調節基因表達和細胞分化。目前已經發現了多種組蛋白去甲基化酶,它們的作用機理有所不同。
    在人體中,組蛋白去甲基化酶主要分為兩類:一類是JmjC域蛋白,它們利用含有JmjC結構域的區域將組蛋白上的甲基基團去除;另一類是LSD1(Lysine-Specific Demethylase 1),它可以通過與其他輔助蛋白相互作用來實現去甲基化的作用。
    JmjC域蛋白的作用機理是通過其內部含有的JmjC結構域對組蛋白上的甲基化修飾進行水解反應,使其發生去甲基化作用。在水解反應的過程中,JmjC域蛋白先與α-酮戊二酸(α-KG)和Fe(II)離子結合,形成活性位點,然后將甲基化組蛋白放入該活性位點中,利用α-KG和Fe(II)的催化作用將甲基基團水解,最終釋放出去甲基化的組蛋白和甲酸。
    LSD1則通過與其他輔助蛋白如CoREST相互作用來發揮去甲基化作用。LSD1本身缺乏JmjC結構域,但是其與CoREST結合后可以形成一個包裹甲基化的催化中心,然后利用FAD作為輔因子,通過氧化反應將甲基基團去除。
    組蛋白去甲基化酶的作用機理是通過其內部的結構域或與其他輔助蛋白相互作用,實現對組蛋白上甲基化修飾的水解或氧化反應,從而去除甲基基團,進而調控基因表達和細胞分化。