表观遗传之组蛋白修饰—组蛋白乙酰化

 

大家好，我又来啦~~今天给大家放送的是表观遗传之组蛋白修饰相关的内容噢，组蛋白修饰也是一个比较复杂的过程，今天呢，我们就给大家讲讲组蛋白乙酰化及相关的产品。

 

一 组蛋白修饰

 

真核生物染色质的基本结构单位是核小体，它由约 146 bp DNA 缠绕组蛋白八聚体组成，其中组蛋白八聚体包含 2 (H2A-H2B)二聚体和 1 个 (H3-H4)2四聚体。相邻的核小体之间由连接 DNA (linker DNA) 及 连 接 组 蛋 白 H1 相 连 。

 

 

组 蛋 白 H2A/H2B/H3/H4 属于核心组蛋白，它们均具有典 型的球状组蛋白折叠结构域(histone fold)，组成了 核小体的核心部分。而它们 N 端和 C 端的柔性带电的尾巴则从核心区域伸出来，能够被各种修饰酶共价修饰。组蛋白翻译后修饰(post-translational modifications， PTMs) 主要包括乙酰化 （赖氨酸上）、 甲基化 （赖氨酸和精氨酸上）、磷酸化（丝氨酸上）、泛素化、SUMO 化和 ADP 核糖基化修饰等。组蛋白可以在翻译后对其进行修饰，以改变组蛋白与DNA和核蛋白的相互作用，导致表观遗传变化，从而调节了许多正常的和与疾病相关的过程。今天我们给大家说说组蛋白乙酰化。

 

二 组蛋白乙酰化修饰

 

蛋白乙酰化：在乙酰基转移酶的作用下，在蛋白质赖氨酸残基上添加乙酰基的过程。

 

组蛋白乙酰化：是一种翻译后修饰，多发生在核心组蛋白N一端碱性氨基酸集中区的特定赖氨酸残基，将乙酰辅酶A的乙酰基转移到赖氨酸的sNH3+中和掉1个正电荷。由组蛋白乙酰转移酶（HATs）和组蛋白去乙酰基转移酶(histone deacetylase，HDACs)共同决定。

 

HDAC四个主要类别：I类，II类，III类和IV类。这些分类基于它们与酵母蛋白质的同源性。

 

I类：HDAC1，HDAC2，HDAC3和HDAC8

II类：HDAC4，HDAC5，HDAC6，HDAC7，HDAC9和HDAC10

III类：包括SIRT1至SIRT7在内的7个sirtuin。

IV类：仅包含HDAC11。

 

重要性：通过研究组蛋白乙酰化和组蛋白脱乙酰化，研究人员可以对“组蛋白密码”有更多的了解，可以研发HDAC的药物，组蛋白脱乙酰基酶抑制剂（HDACi）通常用作情绪稳定剂和抗癫痫药，最近已被用作可能的癌症，神经退行性疾病和炎性疾病的治疗方法。

 

接下来，带来今天的主菜，也是大家最喜欢的产品推荐啦~~

 

三 组蛋白乙酰化相关产品

 

组蛋白乙酰化和组蛋白去乙酰化包括在组蛋白蛋白质的N末端尾部和核小体核心表面的赖氨酸残基上添加或去除乙酰基。

 

1. 组蛋白提取试剂盒

俗话说，磨刀不费砍柴功，在我们进行某项实验之前首先需要做很多的准备工作，比如组蛋白修饰实验，我们需要准备的是组蛋白。那么我们怎么来准备适合我们实验需要的组蛋白呢？想必有不少同学会疑问我该买什么样的提取试剂盒。不用担心，Epigentek可为大家提供组蛋白提取试剂盒：

 

OP-0006 EpiQuik Total Histone Extraction Kit(100)：

 

适合从哺乳动物的细胞或者组织中提取总核心组蛋白(H2A, H2B, H3, and H4)，组蛋白提取物中的翻译后修饰（PTM）保持完整，因此可与Epigentek的组蛋白修饰测定试剂盒一起使用，或用于组蛋白甲基化，乙酰化，磷酸化，SUMO化，泛素化，瓜氨酸化和ADP-核糖基化研究。

 

 

OP-0007 piQuik Total Histone Extraction HT Kit:

 

该试剂盒提供了一种简单，高通量的酶标板方法，用于提取用于各种应用的组蛋白，包括组蛋白修饰，例如乙酰化，甲基化和磺酰化等，可用于直接从96孔板中培养的哺乳动物细胞中提取组蛋白。

 

 

参考文献：

• Jang K et. al. (August 2020). Effects of mineral methionine hydroxy analogue chelate in sow diets on epigenetic modification and growth of progeny.J Anim Sci.
• Lee JE et. al. (September 2020). Regulation of a long noncoding RNA MALAT1 by aryl hydrocarbon receptor in pancreatic cancer cells and tissues. Biochem Biophys Res Commun.

 

2. 组蛋白乙酰化定量试剂盒

 

组蛋白乙酰化，包括组蛋白H3和组蛋白H4，参与染色质结构的调节和转录因子向基因启动子的募集。量化乙酰化组蛋白的总水平或特定赖氨酸的水平将有助于阐明基因激活的表观遗传调控，并有助于开发针对HAT或HDAC的药物。

 

针对组蛋白乙酰化定量检测的产品，我们有很多：

 

参考文献：

• Fouad M et. al. (July 2020). Epigenetic Immunomodulatory Effect of Eugenol and Astaxanthin on Doxorubicin Cytotoxicity in Hormonal Positive Breast Cancer Cells BMC Pharmacology & Toxicology.
• Oliveira GS et. al. (August 2020). Effect of exercise and grape juice on epigenetic modulation and functional outcomes in PD: a randomized clinical trial. Physiol Behav. :113135.

 

3. 组蛋白乙酰转移酶（HAT）测定

 

组蛋白乙酰基转移酶（HAT）是在基因的转录调节中起关键作用的酶，通过选择性地乙酰化位于核心组蛋白蛋白质氨基末端附近的赖氨酸的ε-氨基而直接对应于转录。确定HAT的活性及其抑制剂的功效有助于发现药物和开发抗癌药，以及更好地理解基因转录。

 

P-4003  EpiQuik HAT Activity/Inhibition Assay Kit：

 

用于测量总的组蛋白乙酰转移酶活性或抑制率，活性HAT与组蛋白底物结合并使其乙酰化。输入样本为核提取物或者纯化的酶，核提取物可搭配核提取试剂盒（op-0002或者op-0022）。可以用高亲和力的抗乙酰化组蛋白抗体识别乙酰化底物。 直接与HAT酶活性成正比的乙酰化组蛋白的比例或数量可以通过ELISA样反应进行比色定量。

 

参考文献：

• Wijenayake S et. al. (July 2020). Dynamic regulation of histone H3 lysine (K) acetylation and deacetylation during prolonged oxygen deprivation in a champion anaerobe. Mol Cell Biochem.
• Cantacorps L et. al. (February 2020). Curcumin treatment attenuates alcohol-induced alterations in a mouse model of foetal alcohol spectrum disorders. Prog Neuropsychopharmacol Biol Psychiatry. :109899.

 

4. 组蛋白脱乙酰基酶（HDAC）测定

 

组蛋白脱乙酰基酶（HDAC），也称为赖氨酸脱乙酰基酶（KDAC），是一类从核心组蛋白（H2A，H2B，H3和H4）除去乙酰基从而调节基因表达的酶。通过研究HDAC的活性和抑制作用，研究人员可以更好地了解组蛋白脱乙酰基对疾病和各种细胞过程的影响。

 

前面我们介绍了HDAC分四大类有HDAC1~HDAC11和SIRT1~7，因此，我们的产品有针对这些HDAC的活性/抑制分析试剂盒。

 

参考文献：

• Chelladurai P et. al. (July 2020). Isoform-specific characterization of class I histone deacetylases and their therapeutic modulation in pulmonary hypertension.Sci Rep. 10(1):12864.
• Pasquereau S et. al. (July 2020). Impact of glucocorticoids on systemic sirtuin 1 expression and activity in rats with adjuvant-induced arthritis. Epigenetics. :1-12.

 

下期预告：表观遗传之组蛋白修饰—组蛋白甲基化/磷酸化

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