methyllysine是什麼意思,methyllysine的意思翻譯、用法、同義詞、例句
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甲基賴氨酸
專業解析
甲基賴氨酸(Methyllysine)是賴氨酸(Lysine)氨基酸殘基經過甲基化修飾後形成的一種化學修飾形式。這種修飾主要發生在蛋白質(尤其是組蛋白)的特定賴氨酸殘基上,在表觀遺傳調控和細胞信號傳導中扮演着至關重要的角色。
1.化學本質與修飾類型
- 賴氨酸是構成蛋白質的20種基本氨基酸之一,其側鍊含有一個氨基(-NH₂)。
- 甲基化修飾是指在該賴氨酸側鍊的ε-氨基(-NH₂)上添加一個(-CH₃)、兩個(-CH₂CH₃)或三個(-CH(CH₃)₂)甲基基團的過程。
- 因此,根據添加甲基的數量,甲基賴氨酸可分為三種類型:單甲基賴氨酸(monomethyllysine, Kme1)、二甲基賴氨酸(dimethyllysine, Kme2)和三甲基賴氨酸(trimethyllysine, Kme3)。
2.生物學功能(核心在組蛋白修飾)
- 表觀遺傳調控的核心機制: 組蛋白(H3, H4 等)尾部的賴氨酸甲基化是最重要、研究最深入的表觀遺傳标記之一。不同的甲基化狀态(Kme1, Kme2, Kme3)以及發生修飾的具體賴氨酸位點(如 H3K4, H3K9, H3K27, H3K36, H3K79, H4K20 等)構成了複雜的“組蛋白密碼”。
- 調控基因表達: 這些甲基化标記被特定的“閱讀器”蛋白識别,進而招募其他效應蛋白,最終決定染色質的狀态(開放/活躍或閉合/抑制),從而精确控制基因的轉錄活性。例如:
- H3K4me3 通常标記活躍的基因啟動子區。
- H3K27me3 通常與基因沉默相關。
- H3K36me3 常與轉錄延伸和 RNA 加工相關。
- 影響其他細胞過程: 除了組蛋白,賴氨酸甲基化也存在于一些非組蛋白中(如轉錄因子、信號分子),參與調控蛋白質穩定性、亞細胞定位、蛋白質相互作用等,影響 DNA 損傷修複、細胞周期調控、信號轉導等多種細胞活動。
3.修飾酶與去修飾酶
- 甲基轉移酶(Writers): 負責催化賴氨酸甲基化反應,将甲基從供體(S-腺苷甲硫氨酸, SAM)轉移到賴氨酸的ε-氨基上。例如,SUV39H1/2(催化 H3K9me3)、EZH2(催化 H3K27me3)、SETD2(催化 H3K36me3)等。
- 去甲基化酶(Erasers): 負責去除賴氨酸上的甲基基團。例如,LSD1/KDM1A(特異性去除 Kme1/Kme2)、JMJD2/KDM4 家族(可去除 Kme3/Kme2)等。這些酶的動态調控确保了甲基化修飾的可逆性和精确性。
4.臨床意義
- 疾病關聯: 賴氨酸甲基化修飾(特别是組蛋白甲基化)的異常(如甲基轉移酶或去甲基化酶的突變、失調或異常表達)與多種人類疾病密切相關,尤其是癌症。例如,EZH2 的過表達或突變在多種腫瘤中被發現,H3K27me3 水平異常與腫瘤發生發展有關。
- 藥物靶點: 鑒于其在疾病中的關鍵作用,參與賴氨酸甲基化調控的酶(如 EZH2、LSD1 抑制劑)已成為重要的藥物研發靶點,相關抑制劑已進入臨床試驗或獲批用于治療特定癌症(如某些淋巴瘤)。
權威參考來源:
- Nature Reviews Molecular Cell Biology: Taverna, S. D., Li, H., Ruthenburg, A. J., Allis, C. D., & Patel, D. J. (2007). How chromatin-binding modules interpret histone modifications: lessons from professional pocket pickers. (綜述組蛋白修飾識别機制,涵蓋甲基化) Nature Reviews Molecular Cell Biology (期刊官網,需具體檢索文章)
- Cold Spring Harbor Perspectives in Biology: Greer, E. L., & Shi, Y. (2012). Histone methylation: a dynamic mark in health, disease and inheritance. (詳細闡述組蛋白甲基化在生理、疾病和遺傳中的作用) Cold Spring Harbor Perspectives in Biology (期刊官網,需具體檢索文章)
- Memorial Sloan Kettering Cancer Center (MSKCC) - About Genomics: What is Epigenetics? (權威癌症研究機構對表觀遺傳學的科普解釋,涵蓋組蛋白修飾) MSKCC About Genomics
網絡擴展資料
甲基賴氨酸(Methyllysine)是賴氨酸(一種必需氨基酸)經過甲基化修飾後的衍生物,廣泛存在于生物體内,尤其在蛋白質後轉譯修飾中發揮重要作用。以下是其詳細解釋:
1. 定義與結構
- 化學名稱:甲基賴氨酸(Methyllysine),英文别名包括N2-Methyl-L-lysine 或Nα-Methyllysine,其分子式為C₇H₁₆N₂O₂,分子量約為160.21。
- 結構特點:賴氨酸的氨基(N端)或側鍊上的ε-氨基被甲基(-CH₃)取代,形成不同異構體(如N2-甲基賴氨酸 或2-甲基賴氨酸)。
2. 生物學功能
- 蛋白質修飾:甲基賴氨酸是蛋白質後轉譯修飾(PTM)的關鍵形式之一,參與調控細胞信號傳導、基因表達和核運輸等過程。
- 肌肉收縮:在肌凝蛋白(myosin)中發現含有N-甲基賴氨酸,可能與肌肉收縮功能相關。
3. 應用與研究
- 生物醫學研究:通過預測甲基化修飾位點,可探索疾病機制(如癌症、神經退行性疾病)及藥物靶點開發。
- 化學合成:作為中間體用于合成複雜化合物,需注意其熔點等物理性質(如244-245°C分解)。
4. 異構體與分類
- N2-甲基賴氨酸(CAS號未明确):常見于文獻,指氨基端的甲基化形式。
- 2-甲基賴氨酸(CAS 64817-96-5):側鍊甲基化形式,化學性質略有差異。
如需進一步了解具體合成方法或應用案例,可參考化學數據庫(如、4)或生物醫學文獻(如)。
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