DNMT3B的ICF突變對(duì)其DNA甲基轉(zhuǎn)移酶活性的影響.pdf

1、ICF(immunodeficiency,centromericinstabilityandfacialanomalies)綜合癥是一種罕見(jiàn)的常染色體隱性遺傳病。研究發(fā)現(xiàn)，在ICF病人1、9和16號(hào)染色體上的典型性(classical)衛(wèi)星DNA發(fā)生了去甲基化。同源譜系分析表明ICF病源位點(diǎn)定位在染色體20q11.2區(qū)域，這一區(qū)域包含了DNA甲基轉(zhuǎn)移酶3B(DNMT3B)的基因。通過(guò)對(duì)ICF病人DNMT3B基因序列的測(cè)定，發(fā)現(xiàn)大部分病人

2、的DNMT3B外顯子序列存在錯(cuò)義或無(wú)義突變。由于大多錯(cuò)義突變發(fā)生在該基因的酶催化結(jié)構(gòu)域，所以病人體內(nèi)DNMT3B酶活性的喪失被認(rèn)為是ICF綜合癥發(fā)病的原因。 哺乳動(dòng)物發(fā)育過(guò)程中基因組DNA甲基化譜式的建立需要起始性DNA甲基轉(zhuǎn)移酶Dnmt3a及Dnmt3b在Dnmt3L等調(diào)節(jié)因子的精確調(diào)控下完成。Dnmt3L是與Dnmt3甲基轉(zhuǎn)移酶同源的一個(gè)新成員，它本身并沒(méi)有DNA甲基轉(zhuǎn)移酶活性，但是卻能刺激起始性DNA甲基轉(zhuǎn)移酶的活性，在基

3、因印跡發(fā)生過(guò)程中協(xié)同Dnmt3a完成DNA甲基化過(guò)程。ICF綜合癥本質(zhì)上源于胚胎發(fā)育早期DNA甲基化建立的缺陷，因此導(dǎo)致某些組成型異染色質(zhì)DNA呈現(xiàn)低甲基化的狀態(tài)。DNMT3B和DNMT3L在胚胎發(fā)育早期mRNA的高表達(dá)提示它們的協(xié)同作用對(duì)這個(gè)時(shí)期DNA甲基化譜式的建立起著重要作用。 本工作首先證實(shí)了內(nèi)源的Dnmt3b和Dnmt3L在ES細(xì)胞中的相互作用，并進(jìn)一步確定了它們相互作用的區(qū)域都是在它們的C端結(jié)構(gòu)域。體內(nèi)及體外酶活性分

4、析發(fā)現(xiàn)Dnmt3b中的兩個(gè)位于催化結(jié)構(gòu)域的ICF突變(A772P和R846Q)并沒(méi)有使這些突變體蛋白的酶活性發(fā)生改變，而是影響了Dnmt3b與Dnmt3L的相互作用，從而影響其甲基轉(zhuǎn)移酶活性被Dnmt3L刺激；而其它6個(gè)突突使Dnmt3b的酶活力造成很大程度的降低。免疫組化實(shí)驗(yàn)表明小鼠胚胎著床后，在原腸胚時(shí)期前，Dnmt3b和Dnmt3L在上胚層共表達(dá)，這個(gè)結(jié)果提示在該時(shí)期二者能夠相互作用而建立DNA甲基化譜式。 本研究工作指出