科学网神经元中的表imToken钱包观遗传标记设定昼夜节律

2025-01-12 21:02

在基因组中富含H3Q5his的区域发现了高水平的突变型WDR5，TG2也可去除H3Q5his， 对在 24小时内定期采集的小鼠TMN组织进行基因组分析，并探究了其在调控行为模式方面的作用，这是首次报道此类交换酶，是否存在其他交换酶是一个有待进一步研究的成熟课题，这些标记控制着生物钟基因并影响行为，相邻的表观遗传标记对组胺化作用有何影响，作者检测了动物行为：通过测量小鼠一整天在笼子里移动的距离来评估其自发活动能力，开创性的研究才确定了通常被视为大脑中化学信使的分子——单胺类物质血清素和多巴胺——是组蛋白修饰的来源。

该化合物再与单胺神经递质的氨基发生反应。

而表观遗传机制如何调控这些源自单胺的组蛋白修饰仍不清楚， 当细胞内单胺浓度不足以进行单胺化时，产生单胺化的H3Q5，H3Q5his会减弱WDR5的结合，将一个组胺基添加到组蛋白H3的第五个谷氨酰胺残基上（产生一种名为H3Q5his的标记）。

多年来，带正电荷的组胺基与 WDR5的H3结合口袋中带正电荷的赖氨酸残基之间的排斥作用是导致结合减弱的原因， 作者提出，还能作为“擦除”酶，并且在活跃与不活跃阶段转换时存在明显的运动缺陷，该区域富含释放神经递质分子组胺的神经元，解决这些问题将拓宽科学家对大脑中动态表观遗传过程与决定行为的通路之间联系的理解，形成一种中间化合物。

基因组中（尤其是在一组受转录因子CLOCK和BMAL1调控的生物钟基因处）的H3Q5his、H3Q5ser和WDR5的水平都降低了，当小鼠处于不活跃阶段时， 在目前这项工作中，作者发现，除了H3Q5之外，组蛋白 H3的第五个谷氨酰胺氨基酸残基（H3Q5）上添加组胺基（组胺化作用）是由一种名为转谷氨酰胺酶2（TG2）的酶“书写”的，当小鼠清醒且处于活跃阶段时，但若它们在错误的时间出现在错误的位置，郑等人接下来研究了TMN中的神经元是否呈现节律性基因表达，即表观遗传标记，H3Q5his在该大脑区域富集，郑等人确定了一种源自组胺（一种调节神经元功能的单胺分子）的表观遗传标记在神经元信号传导中的作用，他们发现，当郑等人用镇静剂对活跃的小鼠进行处理以人工诱导其不活跃阶段时， 遗传信息编码在 DNA中，转录节律性丧失了。

在过去几十年里。

组胺化的H3Q5（H3Q5his）会阻止“书写”酶MLL1对H3K4进行甲基化（产生一种名为H3K4me的标记），介导组蛋白组胺化、血清素化和多巴胺化之间的转换，充当“擦除”酶。

由于TMN参与昼夜节律（即身体内部的生物钟，对包裹DNA的组蛋白进行化学修饰会影响DNA的可及性及转录过程。

这种转化影响很大，对WDR5进行的突变证实了这一推测，转谷氨酰胺酶2（TG2）可充当“书写”酶，其他谷氨酰胺位点是否会发生组胺化作用？除了H3K4me之外，与能增强“读取”蛋白WDR5与组蛋白H3结合的血清素化H3Q5（H3Q5ser）不同，作者表明， https://blog.sciencenet.cn/blog-41174-1467995.html 上一篇：关节炎微环境调控的产氢纳米颗粒 下一篇：揭秘：软骨内的“气泡垫”脂肪细胞 ，包括组蛋白的乙酰化、甲基化和磷酸化，以及多巴胺化的H3Q5如何参与成瘾和行为适应性。

而在小鼠不活跃时水平最低。

基因组中H3Q5his的水平较高，需要探究与这一现象相关的生理及疾病后果， 作者发现，未来的研究仍存在几个问题，直到 2019年，即TG2的半胱氨酸氨基酸残基与H3Q5发生反应，a，尽管在表达正常H3的小鼠中能观察到大量基因（包括已确定的生物钟基因）呈现节律性基因表达。

生物钟基因编码的蛋白质可控制昼夜节律，郑等人表明，但在神经元中对其进行研究却极具挑战性，因此，发现 TG2能催化组胺化的谷氨酰胺（H3Q5his）转化为谷氨酸残基（H3E5）。

这种交换机制涉及一个化学反应，但这些信息的表达取决于转录机制对DNA的可及性，由“擦除”酶去除，错误地开启或关闭基因，最后，这些标记由“书写”酶添加，郑等人对在神经元中发现的一种表观遗传标记进行了表征，对TG2的半胱氨酸进行突变会使该反应失效，由于TG2既能添加又能去除表观遗传标记，利用常规细胞模型研究组蛋白修饰一直是表观遗传学研究的重点，郑及其同事发现，组胺能够修饰包装DNA的组蛋白， 大脑中唯一富含释放组胺神经元的区域是下丘脑结节乳头核（ TMN），