来宝网 2025/6/18点击169次
组蛋白甲基化是一种重要的表观遗传修饰，对基因表达、染色体结构和细胞命运起着关键作用。甲基化存在于组蛋白的各个位点，但主要集中在氨基（N）端尾部的赖氨酸（Lys）和精氨酸（Arg）上。
赖氨酸甲基化：赖氨酸上常见的组蛋白甲基化修饰位点有H3K4、H3K9、H3K27、H3K36、H3K79和H4K20，可发生单甲基化、二甲基化和三甲基化修饰。其功能是通过影响染色体不同区域的活性来调节基因的表达。•
精氨酸甲基化：精氨酸上常见的组蛋白甲基化修饰位点有H3R2、H3R8、H3R17、H3R26、H4R3和H2AR3，可发生单甲基化、对称二甲基化和非对称二甲基化。它是通过参与其他组蛋白的甲基化修饰或向DNA启动子募集不同性质的蛋白来调控基因的表达。•
图1 组蛋白甲基化的两种主要形式
组蛋白甲基化同时也属于蛋白质翻译后修饰（PTM），对于它的研究可以参照PTM组学，即结合免疫亲和富集及质谱技术定量分析。其基本原理是将样品中的蛋白质酶切为肽段，利用对某种PTM有特异亲和性的基序抗体进行免疫沉淀富集，富集后的带有PTM的肽段会被送入质谱进行定性和定量分析。在对一系列样品进行平行分析后（不同浓度的药物刺激、基因敲除等），可以得到该种PTM在某个蛋白位点上随着实验条件的不同而引起的变化。组蛋白甲基化作为PTM的一种，研究方法与上述相似。目前CST公司研发的精氨酸、赖氨酸位点甲基化基序抗体已高效应用于大规模甲基化组学鉴定。需要注意的是，由于对称和非对称的精氨酸二甲基化修饰会带来完全相同的分子量增加，它们结构上的差异在质谱上没有办法区分，所以研究精氨酸二甲基化需要对样品使用对称二甲基和非对称二甲基抗体进行独立的富集。
图2 翻译后修饰蛋白组学技术的基本流程
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