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HDAC3 调节牙周炎中的牙龈成纤维细胞炎症反应
炎症反应在细胞水平上主要由组蛋白和非组蛋白的可逆乙酰化调控。组蛋白乙酰转移酶 (HAT) 和组蛋白去乙酰化酶 (HDAC) 分别催化组蛋白 N 端赖氨酸残基的乙酰化和去乙酰化之间的严格控制平衡，是表观遗传调控的重要组成部分 (Bannister and Kouzarides 2011)。该过程的失调会导致许多由免疫系统异常激活引起的疾病的病理：据报道，类风湿性关节炎 (RA)、哮喘、慢性阻塞性肺病和系统性红斑狼疮 (Zhang and Zhang 2015) 中组蛋白乙酰化标记和 HAT/HDAC 平衡的改变。致病菌靶向 HDAC 依赖性调节机制以逃避宿主免疫反应 (Grabiec and Potempa 2018)，这一发现也凸显了蛋白质乙酰化在炎症反应中的重要性。哺乳动物细胞表达 18 个 HDAC 家族成员，包括经典的锌依赖性 HDAC 和烟酰胺腺嘌呤二核苷酸 (NAD) 依赖性 sirtuins (Sirt-1-7)。
光笼组蛋白去乙酰化酶抑制剂作为癌症靶向治疗的前体药物
摘要：组蛋白去乙酰化酶 (HDAC) 在转录、细胞增殖和迁移的控制中起着关键作用。FDA 批准的组蛋白去乙酰化酶抑制剂 (HDACi) 在治疗不同的 T 细胞淋巴瘤和多发性骨髓瘤方面表现出临床疗效。然而，由于非选择性抑制，它们表现出广泛的不良反应。避免脱靶效应的一种方法是使用能够在靶组织中控制释放抑制剂的前体药物。在此，我们描述了 HDACi 前体药物的合成和生物学评估，其中光可裂解保护基掩盖了已建立的 HDACi DDK137 (I) 和 VK1 (II) 的锌结合基团。初步脱笼实验证实，光笼蔽的 HDACi pc-I 可以脱保护为其母体抑制剂 I。在 HDAC 抑制试验中，pc-I 仅对 HDAC1 和 HDAC6 表现出较低的抑制活性。光照后，pc-I 的抑制活性显著增加。随后的 MTT 活力测定、全细胞 HDAC 抑制测定和免疫印迹分析证实了 pc-I 在细胞水平上的不活性。光照后，pc-I 表现出明显的 HDAC 抑制和抗增殖活性，与母体抑制剂 I 相当。此外，只有经过光处理的 pc-I 才能在 Annexin V/PI 和 caspase-Glo 3/7 测定中诱导细胞凋亡，这使得 pc-I 成为开发光激活 HDACi 的宝贵工具。
DNA 自发缠绕组蛋白核心更倾向于负超螺旋：布朗动力学研究
在真核生物中，DNA主要通过缠绕组蛋白核心而获得高度紧凑的结构。DNA自然缠绕在组蛋白核心周围形成1.7个左手超螺旋，导致染色质中形成负超螺旋。在转录过程中，在聚合酶后方产生的负超螺旋可能在触发核小体重组中发挥作用。为了阐明超螺旋如何影响DNA缠绕组蛋白核心的动力学，我们开发了一个新模型来模拟DNA和组蛋白之间复杂的相互作用。我们的模拟表明，正超螺旋和负超螺旋DNA都能够缠绕在组蛋白核心周围以采用核小体构象。值得注意的是，我们的研究结果证实了在核小体缠绕过程中对负超螺旋DNA的强烈偏好，并且揭示了负超螺旋的旋转和扭曲都有利于缠绕组蛋白的DNA的形成。此外，对同一 DNA 模板上的多个核小体的模拟表明，核小体倾向于在原始核小体附近组装。这一对核小体自发形成的理解进展可能有助于深入了解染色质组装的复杂动力学以及控制染色质结构和功能的基本机制。
被压抑但随时准备出发：双价性如何使发育基因保持表达状态
识别双价读取器的关键是该团队能够创建经过特殊修饰的组蛋白和核小体（DNA 以“串珠”结构缠绕在组蛋白上）。通过精心重建 DNA 和组蛋白复合物以进行定制的蛋白质相互作用分析，该团队已经证明，在双价位置，蛋白质被招募到抑制标记（H3K27me3）而不是激活标记（H3K4me3）。
含杂环的 HDAC 抑制剂对癌症有效
HDAC 是一类催化组蛋白尾部赖氨酸残基乙酰基去除的酶，从而导致染色质重塑。[3] 具体而言，乙酰基的去除会导致染色质凝聚，这是由于去乙酰化的组蛋白胺的氮的正电荷与带负电荷的 DNA 链之间的相互作用。[4] 这种相互作用阻碍了转录因子的进入，最终导致转录抑制。因此，HDAC 是调控基因表达的重要酶。[5] 在 HDAC 底物中，不仅有组蛋白尾部的赖氨酸，还有非组蛋白，如转录因子、细胞骨架蛋白、分子伴侣和核输入因子，涉及广泛的生物学过程。[6]
重编程和多能性的表观遗传调节
多能干细胞（PSC）具有分化为多种细胞类型的非凡能力。这种能力受到表观遗传机制，尤其是组蛋白修饰的严格调节。此外，将体细胞或命运的细胞重编程为诱导的多能干细胞（IPSC）在很大程度上取决于这些修饰，例如组蛋白甲基化和组蛋白的乙酰化。虽然已经利用小鼠模型进行了广泛的研究，但是人IPSC中组蛋白修饰的重要性正在越来越多地识别。最近的研究强调了表观遗传调节剂在癌症干细胞（CSC）的重编程过程和调节中的重要性，这些（CSC）在肿瘤启动和治疗耐药性的发展中至关重要。本综述阐明了影响重编程的组蛋白修饰的动态变化，并强调了在激活和抑制标记之间保持平衡的必要性。这些表观遗传标记受诸如DNA甲基转移酶（DNMT）和组蛋白脱乙酰基酶（HDACS）等酶的影响。此外，本综述探讨了旨在针对这些表观遗传修饰以增强癌症治疗功效的治疗策略，同时促进对多能性和重编程的理解。尽管在创建用于调整组蛋白改良酶的抑制剂方面有希望的发展，但诸如抗选择性和抗治疗性等挑战仍在构成重大障碍。因此，未来的努力必须优先考虑生物标志物驱动的方法和基因编辑技术，以优化表观遗传疗法的功效。
引用本文：Abdallah DI、de Araujo ED、Patel NH、Hasan LS、Moriggl R、Krämer OH 等。药物化学在靶向 I 类组织学方面取得进展
组蛋白去乙酰化酶 (HDAC) 是一类锌 (Zn) 依赖性金属酶，负责表观遗传修饰。HDAC 主要与在 DNA 水平上调节基因表达的组蛋白有关。这种严格的调节由组蛋白和非组蛋白的乙酰化 [通过组蛋白乙酰转移酶 (HAT)] 和去乙酰化 (通过 HDAC) 控制，这些蛋白会改变 DNA 的卷曲状态，从而影响基因表达作为下游效应。在过去的二十年里，HDAC 得到了广泛的研究，并被应用于一系列疾病，其中 HDAC 失调与疾病的出现和进展密切相关 - 最突出的是癌症、神经退行性疾病、艾滋病毒和炎症性疾病。HDAC 作为这些生化途径的调节剂参与其中，使其成为一个有吸引力的治疗靶点。本综述总结了为创造 HDAC 抑制剂 (HDACis)，特别是 I 类 HDAC 而做出的药物开发努力，重点关注这些抑制剂的药物化学、结构设计和药理学方面。
晚期皮肤黑色素瘤治疗及其机制综述，从免疫疗法到赖氨酸组蛋白甲基转移酶抑制剂
摘要：晚期皮肤黑色素瘤被认为是最具侵袭性的皮肤癌类型，治疗反应率各不相同。目前，有几类免疫疗法和靶向疗法可用于治疗。免疫疗法可以通过触发宿主的免疫系统来抑制肿瘤生长及其复发，而靶向疗法则抑制特定分子或信号通路。然而，黑色素瘤对这些治疗的反应高度异质性，患者可能会产生耐药性。表观基因组学（DNA/组蛋白修饰）有助于癌症的发生和发展。表观遗传改变分为四个基因表达调控水平：DNA甲基化、组蛋白修饰、染色质重塑和非编码RNA调控。赖氨酸甲基转移酶的失调与肿瘤的发生、侵袭、转移的发展、免疫微环境的变化和耐药性有关。赖氨酸组蛋白甲基转移酶 (KMT) 和烟酰胺 N-甲基转移酶 (NNMT) 抑制剂的研究对于理解癌症表观遗传机制和生物过程非常重要。除了免疫疗法和靶向疗法之外，KMT 和 NNMT 抑制剂的研究和开发也在进行中。许多研究正在探索这些化合物的治疗意义和可能的副作用，以及它们对目前已获批准的疗法的辅助潜力。重要的是，与任何药物开发一样，安全性、有效性和特异性是开发用于临床应用的甲基转移酶抑制剂时的关键考虑因素。因此，这篇综述文章介绍了最近可用的疗法和正在开发的用于晚期皮肤黑色素瘤治疗的疗法。
基于机理的抑制组蛋白脱乙酰基酶6通过硒氰酸酯受到氧化还原调节的约束
预印本（未通过同行评审认证）是作者/资助者。保留所有权利。未经许可就不允许重复使用。此版本的版权持有人于2025年1月15日发布。 https://doi.org/10.1101/2025.01.14.632953 doi：biorxiv Preprint