组蛋白甲基化分析方法

甲基化可以发生在Arg、lys、Asp、Asn、Gln、His、Glu和cys上,也可以发生在蛋白质的N端或C端。根据甲基结合位置的不同,甲基化分为n -甲基化、o -甲基化和s -甲基化三种类型。

组蛋白甲基化是指在组蛋白的某些氨基酸上添加一个、两个或三个甲基,分别称为单甲基化、二甲基化和三甲基化。虽然甲基化可以发生在组蛋白的许多位点,但主要发生在赖氨酸(赖氨酸,K)和精氨酸(精氨酸,R)残基上。组蛋白甲基化修饰由组蛋白甲基转移酶(hmt)和组蛋白去甲基化酶(HDMs)调节。组蛋白赖氨酸残基的甲基化可以激活或抑制基因转录,这取决于具体的情况(例如,甲基化的位置,状态等)。

组蛋白甲基转移酶和去甲基酶调控基因表达的例子

组蛋白甲基转移酶和去甲基酶调控基因表达的例子
(Jambhekar, 2019)

在细胞核内,组蛋白甲基化与多种生命活动密切相关,由于甲基化位点不同,其生物学作用也不同,主要表现在异染色质形成、基因印迹、X染色质失活和转录调控等方面。随着表观遗传学的发展,组蛋白甲基化检测技术也在不断进步,目前有多种组蛋白甲基化检测方法。

染色质免疫沉淀(CHIP)

用标准微球菌核酸酶在20°C下提取和消化细胞核。用蔗糖梯度离心法分离精确长度的染色质片段。非变性染色质免疫沉淀由特异性抗体进行。染色质免疫沉淀分析用于研究对DNA具有高亲和力的蛋白质。在单核细胞水平上可达到高分辨率,并可掌握免疫沉淀的效率。

免疫印迹

通过电泳分离的细胞或组织中的蛋白质从凝胶转移到固相支持的NC膜或PVDF膜上,然后用特异性抗体检测特异性抗原。该方法只能在整体水平上检测甲基化组蛋白,不能满足更深层次的需求。

生物芯片

常用的生物芯片包括基因芯片和蛋白质芯片,可以提供覆盖全基因组序列位点的组蛋白甲基化表达谱,帮助研究人员选择有研究意义的组蛋白甲基化位点。

质谱分析

甲基化修饰,类似于其他翻译后修饰,在生物体中含量低。如果通过酶解直接识别,信号可能会被淹没,难以检测。创造性蛋白质组学已经开发了一个蛋白质甲基化修饰分析该平台允许特定甲基化修饰的富集,然后可以通过质谱检测。基于HPLC-MS/MS的平台可以识别、量化和表征蛋白质甲基化。可以提供甲基化位点分析和甲基化蛋白质组学服务。

参考

[1] Jambhekar, A., Dhall, A., & Shi, Y.(2019)。组蛋白甲基化在动物发育中的作用和调控。自然杂志,20(10),625-641。

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