【摘要】：組蛋白甲基化由甲基轉(zhuǎn)移酶負(fù)責(zé),去甲基化由去甲基化酶負(fù)責(zé),以維持不同甲基化狀態(tài),屬于表觀遺傳修飾。組蛋白H3、H4的賴氨酸(K)和精氨酸(R)殘基是甲基化常發(fā)生的位點(diǎn),其中K4和K9是兩個(gè)組蛋白H3N末端拖尾上甲基化常發(fā)位點(diǎn)。此前對組蛋白甲基化修飾的研究主要集中在甲基轉(zhuǎn)移酶和去甲基化酶上,直到近年來的研究發(fā)現(xiàn)組蛋白甲基化參與許多生物學(xué)過程包括衰老和壽命。比如對秀麗隱桿線蟲(Caenorhaditis elegans)H3K4甲基化研究發(fā)現(xiàn),H3K4甲基轉(zhuǎn)移酶復(fù)合物ASH-2組分突變可以延長線蟲壽命,且延長壽命的表型可以持續(xù)三代。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的甲基轉(zhuǎn)移酶有SET-30、SET-26、SET-17、SET-9、SET-2、WDR-5,去甲基化酶SPR-5、RBR-2。它們介導(dǎo)不同的甲基化狀態(tài)同時(shí)在不同的部位起作用,如SET-26全身廣泛表達(dá),而RBR-2和SET-9只在germline(生殖腺)起作用。SET-30和SET-17是H3K4me1/2的甲基轉(zhuǎn)移酶,RBR-2則為H3K4me3的去甲基化酶。有許多研究壽命的文章都對RBR-2進(jìn)行了探討,但是SET-30和SET-17在壽命中研究較少,作用機(jī)制尚不明確。在本研究中,我們選擇具有長壽表型的線粒體呼吸鏈損傷突變clk-2(qm30)和isp-1(qm150)作為實(shí)驗(yàn)株。結(jié)果發(fā)現(xiàn),在clk-1(qm30)和isp-1(qm150)突變線蟲中,H3K4me2水平升高,H3K4mel和H3K4me3水平降低。同時(shí),我們發(fā)現(xiàn)兩個(gè)甲基轉(zhuǎn)移酶set-30、set-17 mRNA水平在clk-1(qm30)和isp-1(qm150)突變線蟲中顯著升高。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn),set-30和set-17參與clk-1(qm30)線蟲的壽命延長,set-30(而非set-17)參與isp-1(qm150)線蟲的壽命延長。RNAi沉默set-30、set-17抑制clk-1(qm30)線蟲的H3K4me2水平,而RNAi沉默set-30則導(dǎo)致isp-1(qm150)H3K4me2水平降低。同時(shí)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),在clk-1(qm30)線蟲中,set-30的活性增加對線蟲抵抗高滲環(huán)境是有害的。綜上所述,在clk-1(qm30)線蟲中,set-30、set-17表達(dá)上調(diào)導(dǎo)致H3K4me2水平增加,從而延長壽命,而在isp-1(qm150)線蟲中,set-30表達(dá)上調(diào)導(dǎo)致H3K4me2水平,從而延長壽命。本研究為解釋線粒體呼吸鏈損傷突變導(dǎo)致的長壽提供了一個(gè)新機(jī)制。
【圖文】：

Ｋ模式生物秀ＲＲ隱桿線蟲（ｅ／，

本文編號：2682823