当前位置: 主页 > 生物技术 > 模式生物与实验动物

蛋白质甲基化网络稳定肌纤维的机制

2012-02-02 10:24 每日科学 每日科学 阅读 0
核心摘要: 德国鲁尔大学Wolfgang Linke教授领导的研究首次证明,细胞质中的甲基化酶Smyd2通过甲基化热休克蛋白Hsp90,促进其与肌联蛋白形成复合物,从而稳定肌纤维。斑马鱼实验表明,阻断该甲基化过程会导致肌肉结构部分解体和功能严重受损。这一发现揭示了细胞核外甲基化在肌肉细胞中的关键作用,为肌肉疾病的机制研究提供了新方向。

2012年1月23日,据《每日科学》报道,一项由德国鲁尔大学Wolfgang Linke教授领导的研究揭示了细胞核中稳定DNA的甲基化机制在脊椎动物肌肉细胞结构和功能中的重要作用。该研究首次证明,细胞质中的甲基化能够促进蛋白复合体的形成,从而稳定肌纤维。

在细胞核内,甲基转移酶将甲基(CH3)转移到DNA的特定部位,标记基因的活跃或不活跃区域。此外,核蛋白也能发生甲基化,特别是在赖氨酸残基上,这有助于形成控制DNA修复和复制的蛋白复合物。然而,细胞质蛋白的甲基化及其功能此前尚不明确。

研究人员首次鉴定了一种主要存在于细胞质中的酶——Smyd2,它能够甲基化赖氨酸。通过搜索与Smyd2相互作用的伴侣分子,他们发现了热休克蛋白Hsp90。进一步研究表明,Smyd2和甲基化的Hsp90与肌联蛋白(titin)形成复合物。肌联蛋白是人体中最大的蛋白质,在肌细胞中发挥弹簧作用。Linke教授解释道:“正是肌联蛋白的弹性区域与甲基化的Hsp90关联而受到保护。”

为了验证这一机制,研究团队利用斑马鱼模型,通过基因操纵抑制Smyd2酶的产生,从而阻断Hsp90的甲基化。结果显示,缺乏甲基化Hsp90的斑马鱼骨骼肌细胞中,肌联蛋白的弹性区域变得不稳定,肌肉功能严重受损,正常的肌肉结构部分解体。这表明,甲基化作用在细胞核外同样至关重要,为理解肌肉疾病的分子机制提供了新视角。

    发表评论