DNMT1 - DNMT1
ДНК (цитозин-5) -метилтрансфераза 1 является фермент который катализирует перенос метильных групп в определенные структуры CpG в ДНК, процесс, называемый Метилирование ДНК. У человека он кодируется DNMT1 ген.[5] DNMT1 является частью семейства ДНК-метилтрансфераза ферменты, состоящие в основном из DNMT1, DNMT3A, и DNMT3B.
Функция
Этот фермент отвечает за поддерживающее метилирование ДНК, что обеспечивает точность воспроизведения унаследованных эпигенетических паттернов. Он имеет очень отчетливое предпочтение метилирования CpG на гемиметилированной ДНК.[6] Аберрантные паттерны метилирования связаны с некоторыми опухолями и аномалиями развития человека.[7][8]
Смотрите также
Взаимодействия
DNMT1 был показан взаимодействовать с UHRF1 ,:
DNMT1 хорошо транскрибируется во время S-фазы клеточного цикла, когда он необходим для метилирования вновь созданных гемиметилированных сайтов на дочерних цепях ДНК.[16] Его взаимодействие с PCNA и UHRF1 вовлечено в его локализацию в репликационной вилке.[17] Прямое сотрудничество между DNMT1 и G9a координирует метилирование ДНК и H3K9 во время деления клетки.[15] Это метилирование хроматина необходимо для стабильной репрессии экспрессии генов во время развития млекопитающих.
Модельные организмы
Нокаут-эксперименты показали, что этот фермент ответственен за основную часть метилирования в клетках мыши и важен для эмбрионального развития.[18] Также было показано, что отсутствие как материнского, так и зиготического Dnmt1 приводит к полному деметилированию импринтированных генов в бластоцистах.[19]
Клиническое значение
DNMT1 играет важную роль в поддержании гемопоэтических стволовых клеток (HSC). HSC с пониженным DNMT1 не могут эффективно самообновляться после трансплантации.[20] Также было показано, что он имеет решающее значение для других типов стволовых клеток, таких как стволовые клетки кишечника (ISC) и стволовые клетки молочных желез (MaSC). Условная делеция DNMT1 приводит к общему гипометилированию кишечника, расширению крипт и изменению времени дифференцировки ISC, а также к пролиферации и поддержанию MaSCs.[21]
Рекомендации
- ^ а б c ГРЧ38: Ансамбль выпуск 89: ENSG00000130816 - Ансамбль, Май 2017
- ^ а б c GRCm38: выпуск ансамбля 89: ENSMUSG00000004099 - Ансамбль, Май 2017
- ^ "Справочник человека по PubMed:". Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США.
- ^ "Ссылка на Mouse PubMed:". Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США.
- ^ Йен Р. У., Вертино П. М., Нелкин Б. Д., Ю. Д. Дж., Эль-Дейри В., Кумарасвами А., Леннон Г. Г., Траск Б. Д., Челано П., Бейлин С. Б. (май 1992 г.). «Выделение и характеристика кДНК, кодирующей метилтрансферазу ДНК человека». Исследования нуклеиновых кислот. 20 (9): 2287–91. Дои:10.1093 / nar / 20.9.2287. ЧВК 312343. PMID 1594447.
- ^ Германн А., Гоял Р., Елч А. (ноябрь 2004 г.). «ДНК- (цитозин-C5) -метилтрансфераза Dnmt1 метилирует ДНК процессивно с большим предпочтением гемиметилированных сайтов-мишеней». Журнал биологической химии. 279 (46): 48350–9. Дои:10.1074 / jbc.M403427200. PMID 15339928.
- ^ Кляйн С.Дж., Ботуян М.В., Ву Й., Уорд С.Дж., Николсон Г.А., Хамманс С., Ходжо К., Яманиши Х., Карпф А.Р., Уоллес, округ Колумбия, Саймон М., Лендер С., Бордман Л.А., Каннингем Дж.М., Смит Г.Э., Личи В.Дж., Боэс Б. , Аткинсон Э. Дж., Мидда С., Б. Дайк П. Дж., Паризи Дж. Э., Мер Дж., Смит Д. И., Дайк П. Дж. (Июнь 2011 г.). «Мутации в DNMT1 вызывают наследственную сенсорную невропатию с деменцией и потерей слуха». Природа Генетика. 43 (6): 595–600. Дои:10,1038 / нг. 830. ЧВК 3102765. PMID 21532572.
- ^ «Ген Entrez: ДНК DNMT1 (цитозин-5 -) - метилтрансфераза 1».
- ^ а б c Rountree MR, Bachman KE, Baylin SB (июль 2000 г.). «DNMT1 связывает HDAC2 и новый корепрессор, DMAP1, с образованием комплекса в фокусах репликации». Природа Генетика. 25 (3): 269–77. Дои:10.1038/77023. PMID 10888872. S2CID 26149386.
- ^ а б Ким Г.Д., Ни Дж., Келесоглу Н., Робертс Р.Дж., Прадхан С. (август 2002 г.). «Взаимодействие и связь между поддерживающими людьми человека и de novo ДНК (цитозин-5) метилтрансферазами». Журнал EMBO. 21 (15): 4183–95. Дои:10.1093 / emboj / cdf401. ЧВК 126147. PMID 12145218.
- ^ Ленертц Б., Уэда Ю., Дерик А.А., Брауншвейг Ю., Перес-Бургос Л., Кубичек С., Чен Т., Ли Е., Йенувейн Т., Петерс А.Х. (июль 2003 г.). «Suv39h-опосредованное метилирование лизина 9 гистона H3 направляет метилирование ДНК в основные сателлитные повторы в перицентрическом гетерохроматине». Текущая биология. 13 (14): 1192–200. Дои:10.1016 / s0960-9822 (03) 00432-9. PMID 12867029.
- ^ Иида Т., Суетаке I, Таджима С., Мориока Х, Охта С., Обусе С., Цуримото Т. (октябрь 2002 г.). «Зажим PCNA способствует действию ДНК-цитозинметилтрансферазы 1 на гемиметилированную ДНК». Гены в клетки. 7 (10): 997–1007. Дои:10.1046 / j.1365-2443.2002.00584.x. PMID 12354094. S2CID 25310911.
- ^ Чуанг Л.С., Ян Х.И., Ко Т.В., Нг ХХ, Сюй Г., Ли Б.Ф. (сентябрь 1997 г.). «Комплекс ДНК человека- (цитозин-5) метилтрансфераза-PCNA как мишень для p21WAF1». Наука. 277 (5334): 1996–2000. Дои:10.1126 / science.277.5334.1996. PMID 9302295.
- ^ Робертсон К.Д., Айт-Си-Али С., Йокочи Т., Уэйд П.А., Джонс П.Л., Вольф А.П. (июль 2000 г.). «DNMT1 образует комплекс с Rb, E2F1 и HDAC1 и репрессирует транскрипцию с E2F-чувствительных промоторов». Природа Генетика. 25 (3): 338–42. Дои:10.1038/77124. PMID 10888886. S2CID 10983932.
- ^ а б 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». Гены и развитие. 20 (22): 3089–103. Дои:10.1101 / gad.1463706. ЧВК 1635145. PMID 17085482.
- ^ Робертсон К.Д., Кейомарси К., Гонзалес Ф.А., Велическу М., Джонс П.А. (май 2000 г.). «Дифференциальная экспрессия мРНК метилтрансфераз ДНК человека (DNMT) 1, 3a и 3b во время фазового перехода G (0) / G (1) в S в нормальных и опухолевых клетках». Исследования нуклеиновых кислот. 28 (10): 2108–13. Дои:10.1093 / nar / 28.10.2108. ЧВК 105379. PMID 10773079.
- ^ Джонс П.А., Лян Джи (ноябрь 2009 г.). «Переосмысление того, как поддерживаются паттерны метилирования ДНК». Обзоры природы. Генетика. 10 (11): 805–11. Дои:10.1038 / nrg2651. ЧВК 2848124. PMID 19789556.
- ^ Ли Э., Бестор Т.Х., Яениш Р. (июнь 1992 г.). «Целенаправленная мутация гена ДНК-метилтрансферазы приводит к гибели эмбрионов». Клетка. 69 (6): 915–26. Дои:10.1016 / 0092-8674 (92) 90611-Ф. PMID 1606615. S2CID 19879601.
- ^ Хирасава Р., Чиба Х., Канеда М., Таджима С., Ли Е., Яениш Р., Сасаки Х. (июнь 2008 г.). «Материнский и зиготический Dnmt1 необходимы и достаточны для поддержания отпечатков метилирования ДНК во время доимплантационного развития». Гены и развитие. 22 (12): 1607–16. Дои:10.1101 / gad.1667008. ЧВК 2428059. PMID 18559477.
- ^ Троубридж Дж. Дж., Сноу Дж. В., Ким Дж., Оркин Ш. (октябрь 2009 г.). «ДНК-метилтрансфераза 1 важна и уникально регулирует кроветворные стволовые клетки и клетки-предшественники». Стволовая клетка клетки. 5 (4): 442–9. Дои:10.1016 / j.stem.2009.08.016. ЧВК 2767228. PMID 19796624.
- ^ Августинова А., Бенита С.А. (октябрь 2016 г.). «Эпигенетический контроль функции взрослых стволовых клеток». Обзоры природы. Молекулярная клеточная биология. 17 (10): 643–58. Дои:10.1038 / nrm.2016.76. PMID 27405257. S2CID 24795361.
дальнейшее чтение
- Смит С.С., Каплан Б.Е., Сауэрс Л.С., Ньюман Е.М. (май 1992 г.). «Механизм метил-направленной ДНК-метилтрансферазы человека и точность метилирования цитозина». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки. 89 (10): 4744–8. Дои:10.1073 / pnas.89.10.4744. ЧВК 49160. PMID 1584813.
- Бестор Т., Лаудано А., Матталиано Р., Инграм В. (октябрь 1988 г.). «Клонирование и секвенирование кДНК, кодирующей ДНК-метилтрансферазу клеток мыши. Карбокси-концевой домен ферментов млекопитающих связан с бактериальными рестрикционными метилтрансферазами». Журнал молекулярной биологии. 203 (4): 971–83. Дои:10.1016/0022-2836(88)90122-2. PMID 3210246.
- Смит СС (1994). «Биологические последствия механизма действия метилтрансферазы ДНК человека (цитозин-5)». Прогресс в исследованиях нуклеиновых кислот и молекулярной биологии. 49: 65–111. Дои:10.1016 / S0079-6603 (08) 60048-3. ISBN 9780125400497. PMID 7863011.
- Хиджманс Э.М., Вурхове П.М., Бейерсберген Р.Л., ван'т Вир Л.Дж., Бернардс Р. (июнь 1995 г.). «E2F-5, новый член семейства E2F, который взаимодействует с p130 in vivo». Молекулярная и клеточная биология. 15 (6): 3082–9. Дои:10.1128 / mcb.15.6.3082. ЧВК 230539. PMID 7760804.
- Йодер Дж.А., Йен Р.В., Вертино П.М., Бестор Т.Х., Бейлин С.Б. (декабрь 1996 г.). «Новые 5 'области генов мыши и человека ДНК (цитозин-5) -метилтрансферазы». Журнал биологической химии. 271 (49): 31092–7. Дои:10.1074 / jbc.271.49.31092. PMID 8940105.
- Чуанг Л.С., Ян Х.И., Ко Т.В., Нг ХХ, Сюй Г., Ли Б.Ф. (сентябрь 1997 г.). «Комплекс ДНК человека- (цитозин-5) метилтрансфераза-PCNA в качестве мишени для p21WAF1». Наука. 277 (5334): 1996–2000. Дои:10.1126 / science.277.5334.1996. PMID 9302295.
- Kho MR, Baker DJ, Laayoun A, Smith SS (январь 1998 г.). «Остановка человеческой ДНК (цитозин-5) метилтрансферазы на однонитевых конформерах от сайта динамической мутации». Журнал молекулярной биологии. 275 (1): 67–79. Дои:10.1006 / jmbi.1997.1430. PMID 9451440.
- Байлин С.Б. (сентябрь 1997 г.). «Связывая все вместе: эпигенетика, генетика, клеточный цикл и рак». Наука. 277 (5334): 1948–9. Дои:10.1126 / science.277.5334.1948. PMID 9333948. S2CID 40894549.
- Робертсон К.Д., Узволджи Э., Лян Дж., Талмадж К., Сумеги Дж., Гонсалес Ф.А., Джонс П.А. (июнь 1999 г.). «Метилтрансферазы ДНК человека (DNMT) 1, 3a и 3b: координируют экспрессию мРНК в нормальных тканях и избыточную экспрессию в опухолях». Исследования нуклеиновых кислот. 27 (11): 2291–8. Дои:10.1093 / nar / 27.11.2291. ЧВК 148793. PMID 10325416.
- Майклсон Дж. С., Бадер Д., Куо Ф, Козак С., Ледер П. (август 1999 г.). «Потеря Daxx, беспорядочно взаимодействующего белка, приводит к обширному апоптозу в раннем развитии мышей». Гены и развитие. 13 (15): 1918–23. Дои:10.1101 / гад.13.15.1918. ЧВК 316925. PMID 10444590.
- Сюй Д.В., Линь М.Дж., Ли Т.Л., Вэнь СК, Чен Х, Шен К.К. (август 1999 г.). «Две основные формы ДНК (цитозин-5) метилтрансферазы в соматических тканях человека». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки. 96 (17): 9751–6. Дои:10.1073 / пнас.96.17.9751. ЧВК 22282. PMID 10449766.
- Фукс Ф., Бюргерс В.А., Брем А., Хьюз-Дэвис Л., Кузаридес Т. (январь 2000 г.). «ДНК-метилтрансфераза Dnmt1 ассоциируется с активностью гистондеацетилазы». Природа Генетика. 24 (1): 88–91. Дои:10.1038/71750. PMID 10615135. S2CID 20428600.
- Бонфилс С., Больё Н., Чан Э., Коттон-Монпети Дж., Маклауд А.Р. (апрель 2000 г.). «Характеристика варианта сплайсинга человеческой ДНК-метилтрансферазы Dnmt1b». Журнал биологической химии. 275 (15): 10754–60. Дои:10.1074 / jbc.275.15.10754. PMID 10753866.
- Rountree MR, Bachman KE, Baylin SB (июль 2000 г.). «DNMT1 связывает HDAC2 и новый корепрессор, DMAP1, с образованием комплекса в фокусах репликации». Природа Генетика. 25 (3): 269–77. Дои:10.1038/77023. PMID 10888872. S2CID 26149386.
- Робертсон К.Д., Айт-Си-Али С., Йокочи Т., Уэйд П.А., Джонс П.Л., Вольф А.П. (июль 2000 г.). «DNMT1 образует комплекс с Rb, E2F1 и HDAC1 и репрессирует транскрипцию с E2F-чувствительных промоторов». Природа Генетика. 25 (3): 338–42. Дои:10.1038/77124. PMID 10888886. S2CID 10983932.
- Татэмацу К.И., Ямадзаки Т., Исикава Ф. (август 2000 г.). «Комплекс MBD2-MBD3 связывается с полуметилированной ДНК и образует комплекс, содержащий DNMT1 в фокусах репликации в поздней S-фазе». Гены в клетки. 5 (8): 677–88. Дои:10.1046 / j.1365-2443.2000.00359.x. PMID 10947852. S2CID 25185979.
- Мидзуно С., Чидзива Т., Окамура Т., Акаши К., Фукумаки Ю., Нихо Ю., Сасаки Х. (март 2001 г.). «Экспрессия ДНК-метилтрансфераз DNMT1, 3A и 3B при нормальном гемопоэзе, остром и хроническом миелолейкозе». Кровь. 97 (5): 1172–9. Дои:10.1182 / blood.V97.5.1172. PMID 11222358.
- Фатеми М., Герман А., Прадхан С., Елч А. (июнь 2001 г.). «Активность мышиной ДНК-метилтрансферазы Dnmt1 контролируется взаимодействием каталитического домена с N-концевой частью фермента, что приводит к аллостерической активации фермента после связывания с метилированной ДНК». Журнал молекулярной биологии. 309 (5): 1189–99. Дои:10.1006 / jmbi.2001.4709. PMID 11399088.
- Dintilhac A, Bernués J (март 2002 г.). «HMGB1 взаимодействует со многими очевидно неродственными белками, распознавая короткие аминокислотные последовательности». Журнал биологической химии. 277 (9): 7021–8. Дои:10.1074 / jbc.M108417200. PMID 11748221.
- Ди Кроче Л., Рейкер В.А., Корсаро М., Фази Ф., Фанелли М., Фаретта М., Фукс Ф., Ло Коко Ф., Кузаридес Т., Нерви С., Минуччи С., Пеличчи П.Г. (февраль 2002 г.). «Рекрутирование метилтрансферазы и гиперметилирование ДНК промоторов-мишеней онкогенным фактором транскрипции». Наука. 295 (5557): 1079–82. Дои:10.1126 / science.1065173. PMID 11834837. S2CID 29532358.
- Прадхан С., Ким Г.Д. (февраль 2002 г.). «Продукт гена ретинобластомы взаимодействует с поддерживающей метилтрансферазой ДНК человека (цитозин-5) и модулирует ее активность». Журнал EMBO. 21 (4): 779–88. Дои:10.1093 / emboj / 21.4.779. ЧВК 125847. PMID 11847125.
- Rhee I., Bachman KE, Park BH, Jair KW, Yen RW, Schuebel KE, Cui H, Feinberg AP, ленгауэр C, Kinzler KW, Baylin SB, Vogelstein B (апрель 2002 г.). «DNMT1 и DNMT3b взаимодействуют, чтобы заглушить гены в раковых клетках человека». Природа. 416 (6880): 552–6. Дои:10.1038 / 416552a. PMID 11932749. S2CID 4397868.
- Jair KW, Bachman KE, Suzuki H, Ting AH, Rhee I, Yen RW, Baylin SB, Schuebel KE (январь 2006 г.). «Метилирование De novo CpG-островков в раковых клетках человека». Исследования рака. 66 (2): 682–92. Дои:10.1158 / 0008-5472.CAN-05-1980. PMID 16423997.
- Тинг А.Х., Джаир К.В., Шубель К.Э., Бейлин С.Б. (январь 2006 г.). «Дифференциальная потребность в ДНК-метилтрансферазе 1 для поддержания гиперметилирования промотора гена раковых клеток человека». Исследования рака. 66 (2): 729–35. Дои:10.1158 / 0008-5472.CAN-05-1537. PMID 16424002.
- Сведрузич З.М. (2008). «Цитозиновая ДНК-метилтрансфераза Dnmt1 млекопитающих: ферментативный механизм, новые ингибиторы на основе механизма и РНК-направленное метилирование ДНК» (PDF). Современная лекарственная химия. 15 (1): 92–106. Дои:10.2174/092986708783330700. PMID 18220765.
- Бестор Т., Лаудано А., Матталиано Р., Инграм В. (октябрь 1988 г.). «Клонирование и секвенирование кДНК, кодирующей ДНК-метилтрансферазу клеток мыши. Карбокси-концевой домен ферментов млекопитающих связан с бактериальными рестрикционными метилтрансферазами». Журнал молекулярной биологии. 203 (4): 971–83. Дои:10.1016/0022-2836(88)90122-2. PMID 3210246.