中科大,军事医学科学院Nature子刊发文:驱动肿瘤发生的表观遗传调控新机制

【字体: 时间:2020年03月20日 来源:生物通

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  癌基因cMyc是一个重要的转录因子,调控约15%的人类基因表达,在肿瘤细胞的增殖、凋亡以及代谢重编程等方面发挥重要作用。然而,目前尚不清楚,cMyc是否通过转录以外的机制,来广泛地调控基因的表达以及肿瘤的发生发展。

  

癌基因cMyc是一个重要的转录因子,调控约15%的人类基因表达,在肿瘤细胞的增殖、凋亡以及代谢重编程等方面发挥重要作用。然而,目前尚不清楚,cMyc是否通过转录以外的机制,来广泛地调控基因的表达以及肿瘤的发生发展。

中国科学技术大学张华凤课题组、高平课题组联合军事医学科学院段小涛课题组研究发现,cMyc能够促使琥珀酸脱氢复合酶(SDH complex)中的重要亚基SDHA乙酰化以及SDH复合酶失活,导致底物琥珀酸(succinate)的积累,进而上调组蛋白H3K4的三甲基化(H3K4Me3)水平以及基因的表达。

这一研究以“Myc-mediated SDHA acetylation triggers epigenetic regulation of gene expression and tumorigenesis ”为题发布在3月16日的Nature Metabolism杂志上。

研究人员通过机制研究,发现cMyc通过泛素连接酶SKP2促进线粒体中SIRT3的蛋白降解,从而导致SDHA的乙酰化上升。通过质谱进一步鉴定出SDHA受调控的乙酰化位点K335,小鼠实验显示SDHA的K335位点乙酰化在cMyc诱导肿瘤过程中起重要作用。

进一步分析临床病人弥散性大B细胞瘤(DLBCL)样本发现,高表达cMyc的DLBCLs中,SIRT3发挥着抑癌因子的功能,而K335位乙酰化的SDHA发挥着促进肿瘤的作用。

这一发现揭示了cMyc驱动的肿瘤发生过程中SDHA乙酰化修饰发挥的重要病理学作用。SDHA被认为是抑癌蛋白,它的失活突变体与多种肿瘤,例如副神经结瘤、乳腺癌、肾癌等,有一定程度的联系。这项研究表明,至少在弥散性大B细胞淋巴瘤中,SDHA通过乙酰化失活而极大地促进了cMyc异常表达的肿瘤的进展。因此,靶向SDHA的乙酰化将可能为此类肿瘤的临床治疗提供潜在的策略和手段。

原文标题:

Myc-mediated SDHA acetylation triggers epigenetic regulation of gene expression and tumorigenesis

 

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