背景:DNA甲基化模式的变化与肿瘤的发生发展密切相关,其中DNA甲基转移酶3α(DNMT3a)起着重要作用。但DNMT3a在肺腺癌(LUAD)中的作用和机制尚不清楚。本研究旨在探讨DNMT3a对LUAD细胞增殖和转移的潜在影响并探索其潜在的分子机制。方法:采用免疫组化和Kaplan-Meier生存分析方法探讨DNMT3a和组蛋白去乙酰化酶7(HDAC7)的表达与患者生存、预后及临床病理特征的关系。在体内和体外研究DNMT3a对LUAD细胞增殖和转移的影响。本研究采用重组慢病毒介导的体外基因过表达或敲减、蛋白质印迹法、定量实时聚合酶链式反应(qRT-PCR)等方法,阐明DNMT3a促进LUAD细胞增殖和转移的潜在分子机制。结果:DNMT3a或HDAC7高表达与LUAD患者预后不良、AJCC第8版分期高、肿瘤分化差呈正相关,DNMT3a/HDAC7共同低表达的LUAD患者预后最差。DNMT3a上调可以通过上调HDAC7,进一步激活下游介质ZEB1和c-Myc的表达,促进LUAD细胞增殖和转移。相反,HDAC7 的过表达逆转了由 DNMT3a 下调介导的肿瘤生长和转移的减弱以及 c-Myc 和 ZEB1 表达的抑制,进一步表明 LUAD 中 DNMT3a 和 HDAC7 之间存在正反馈调节。结论:我们的研究结果首次证实,DNMT3a 通过上调 HDAC7 并进一步诱导 ZEB1 和 c-Myc 上调,充当诱导 LUAD 恶性进展的肿瘤启动子。靶向 DNMT3a 和 HDAC7 可能是 LUAD 的一种有前途的治疗策略。
DNA 甲基化 (DNAme) 是一种关键的表观遗传标记,可调节维持整体基因组稳定性的关键生物过程。鉴于其多效性功能,对 DNAme 动力学的研究至关重要,但目前可用的干扰 DNAme 的工具存在局限性和严重的细胞毒性副作用。在这里,我们提出了允许通过 DNMT1 耗竭进行可诱导和可逆 DNAme 调节的细胞模型。通过动态评估通过细胞分裂诱导的被动去甲基化的全基因组和位点特异性效应,我们揭示了 DNMT1 和 DNMT3B 之间的协同活动,但不是 DNMT3A,以维持和控制 DNAme。我们表明,DNAme 的逐渐丧失伴随着异染色质、区室化和外周定位的逐渐和可逆变化。DNA 甲基化丧失与由于 G1 停滞而导致的细胞适应性逐渐降低相吻合,并伴有轻微的有丝分裂失败。总之,该系统可以进行具有精细时间分辨率的 DNMT 和 DNA 甲基化研究,这可能有助于揭示 DNAme 功能障碍与人类疾病之间的病因联系。
。cc-by-nc-nd 4.0国际许可证。根据作者/资助者,它是根据预印本提供的(未经同行评审的认证),他已授予Biorxiv的许可证,以在2025年1月16日发布的此版本中在版权所有者中显示预印本。 https://doi.org/10.1101/2025.01.15.632061 doi:Biorxiv Preprint
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图 2 A:蛋白质 5YX2(A) 的氨基酸序列的二级结构(由 PDBsum 生成);B:DNMT3A(链 A)蛋白质的 3D 结构;C:蛋白质的 Ramachandran 图。红色表示低能量区域,黄色 - 允许区域,淡黄色 - 允许范围大的区域,白色 - 不允许区域。
摘要:异常的表观遗传修饰是各种癌症发病机理的基本因素。因此,针对这些小分子(例如组蛋白脱乙酰基酶(HDAC)抑制剂和DNA甲基转移酶(DNMT)抑制剂)的畸变,提出了一种可行的癌症治疗策略。这项研究的目的是评估三链蛋白C(TSC)的抗癌能力,Trichostatin a的类似物是源自链霉菌SP的发酵。CPCC 203909。我们的研究表明,TSC证明了对人肺癌和尿路膀胱癌细胞系的有效活性,在低微摩尔范围内IC 50值。TSC诱导由caspase 3/7介导的凋亡,并在G2/M期停止细胞周期。与DNMT抑制剂法替滨结合使用时,TSC表现出协同的抗癌作用。另外,蛋白质分析阐明了酪氨酸激酶受体AXL的表达显着降低。值得注意的是,TSC的浓度升高与转录因子Forkhead Box O1类(FOXO1)的上调以及促凋亡蛋白BIM和P21的水平升高。总而言之,我们的发现表明TSC是具有HDAC抑制活性的有前途的抗癌剂。此外,我们的结果强调了TSC与DNMT抑制剂结合癌症治疗的潜在效用。
Director of TIME (Translational Institute of Medicine) & QCPU (Queen's Cardiopulmonary Unit) Department of Medicine, Queen's University Elizabeth Smith, Distinguished University Professor C. Franklin and Helene K. Bracken Chair Biosciences Complex Room 1520 116 Barrie Street Kingston, Ontario, Canada, K7L 3N6 Preferred E-mail : stephen.archer@queensu.ca Telephone: 613-533-2817传真:613-533-2061
在哺乳动物卵母细胞中建立适当的DNA甲基化景观对于母体的印记和胚胎发育很重要。de de dNA甲基化,该DNA甲基转移酶DNMT3A具有ATRX-DNMT3-DNMT3L(ADD)结构域,该域与组蛋白H3尾巴相互作用,在赖氨酸-4处未甲基化的组蛋白H3尾部(H3K4ME0)。该结构域通常通过分子内相互作用阻止甲基转移酶结构域,并与组蛋白H3K4me0结合释放自身抑制。然而,H3K4ME0在染色质中广泛存在,并且添加 - 固定相互作用的作用尚未在体内研究。我们在此表明,小鼠DNMT3A的添加域中的氨基酸取代会导致矮人。卵母细胞显示CG甲基化的镶嵌性丧失和几乎完全的非CG甲基化丧失。源自此类卵母细胞的胚胎在中胎妊娠中死亡,并在印记控制区域内具有随机,通常是全或无人类型的CG-甲基化损失,并且链接基因的misexpression。随机损失是一个两步的过程,在裂解阶段胚胎中发生损失,并在植入后重新恢复。这些结果突出了添加域在有效且可能是过程中,从头甲基化和构成一种模型,是生殖细胞中表观遗传扰动对下一代的随机遗传的模型。
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