廈門大學PNAS表觀遺傳學新文章

　　來自廈門大學、加州大學圣地亞哥分校的研究人員證實，熱休克蛋白HSP70精氨酸甲基化調控了維甲酸介導的RARβ2基因激活。這項研究發布在6月16日的《美國國家科學院院刊》（PNAS）上。

　　廈門大學藥學院的劉文（Wen Liu）教授和加州大學圣地亞哥分校的Michael G. Rosenfeld教授是這篇論文的共同通訊作者。劉文教授主要從事表觀遺傳調控子（組蛋白修飾酶、去修飾酶、識別修飾的識別子、非編碼RNA）在基因轉錄調控中的作用分子機制研究，及其在癌癥等重大疾病發生發展中的應用研究；同時也致力于探尋靶向表觀遺傳調控子的活性小分子。論文發表在Nature，Cell, Cancer Cell，Molecular Cell, PNAS等科學期刊。

　　熱休克蛋白（HSPs）又稱應激蛋白（SP），是機體細胞在一些應激原如環境高溫、缺氧、重金屬中毒、氧化應激、感染、饑餓、創傷、代謝毒物等條件誘導下，激活HSP基因，高效表達的一組進化上高度保守的蛋白質，對機體免受應激因素的損害具有重要作用。近來的研究確立了一些“組蛋白”甲基轉移酶和去甲基化酶調控了轉錄程序，并利用了非組蛋白來作為底物，但尚未深入調查它們對細胞核中HSPs的調控作用。

　　根據分子量的大小HSPs可分為以下幾個家族，即HSP100、HSP90、HSP70、HSP60以及小HSP。HSP70是熱休克蛋白家族中最為重要的一族，有20余個成員，進化上高度保守。HSP70作為一種非特異性的細胞保護蛋白，是目前發現的主要分子伴侶蛋白之一，可維持細胞蛋白自穩，提高細胞對應激原的耐受性，使細胞維持正常的生理功能。HSP70分布廣泛，參與許多細胞的正常生理過程，直接參與了蛋白質從初生鏈合成到多亞基復合體折疊、裝配的整個生物合成，并參與了蛋白質向內質網的易位、參與了分解錯裝的蛋白質等，并與新生肽和多肽鏈中錯配的部分結合，對調節蛋白質內環境的穩定具有重要作用。

　　在這篇文章中研究人員報告稱發現，在體外和培養細胞中CARM1/PRMT4和JMJD6可分別使得HSP70的高度保守精氨酸殘基R469單甲基化和脫甲基化。功能研究揭示HSP70可通過結合染色質直接調控維甲酸（RA）誘導的RARβ2基因轉錄，R469甲基化是這一過程的必要條件。HSP70在基因轉錄調控中所起的作用似乎不同于它的分子伴侶蛋白活性。研究人員證實R469甲基化介導了HSP70與TFIIH直接的互作，后者與RNA聚合酶II磷酸化及轉錄起始有關聯。

　　新研究擴展了PRMT4和JMJD6靶向非組蛋白底物的清單，并揭示了除在蛋白質折疊和質量控制中的經典作用之外，HSP70蛋白在染色質水平上調控基因轉錄的新功能。