SUV39H1,也称为Suppressor of variegation 3-9 homologue 1,是一种重要的组蛋白H3赖氨酸9(H3K9)甲基转移酶。H3K9甲基化是一种常见的组蛋白修饰,参与调控基因表达和染色质结构的形成。SUV39H1通过在H3K9位点引入二甲基和三甲基,促进异染色质的形成和基因的转录沉默。
SUV39H1在多种生物学过程中发挥重要作用。首先,SUV39H1参与维持染色质的稳定性。异染色质是一种高度压缩的染色质结构,可以保护基因组免受外界环境的影响,并维持基因组的完整性。SUV39H1通过促进异染色质的形成,帮助维持染色质的稳定性和基因组的完整性。
其次,SUV39H1参与调控基因的表达。异染色质区域的基因通常处于沉默状态,而SUV39H1通过促进异染色质的形成,可以抑制这些基因的转录。这种转录沉默对于维持细胞的正常功能和发育过程至关重要。此外,SUV39H1还参与调控转录因子的结合。转录因子是一类能够与DNA结合并调控基因表达的蛋白质。SUV39H1可以与某些转录因子结合,抑制它们与DNA的结合,从而抑制基因的转录。
在癌症研究中,SUV39H1也表现出重要的功能。研究表明,SUV39H1的表达水平与多种癌症的发生和进展相关。在某些癌症中,SUV39H1的表达上调,促进异染色质的形成和基因的转录沉默,进而抑制肿瘤的生长和转移。而在其他癌症中,SUV39H1的表达下调,导致异染色质的减少和基因的异常表达,进而促进肿瘤的发生和进展。
在CAR T细胞治疗领域,SUV39H1的研究也取得了一定的进展。研究表明,SUV39H1的失活可以增强BBz-CAR T细胞在实体瘤中的长期功能和持久性。SUV39H1的失活导致CAR T细胞早期重编程为自我更新的干细胞样群体,并降低了所有T细胞亚群中功能障碍基因的表达。因此,SUV39H1的表观遗传调控对于优化BBz-CAR T细胞的长期功能和持久性具有重要意义[1]。
除了在CAR T细胞治疗中的应用,SUV39H1还在其他研究领域展现出潜力。例如,SUV39H1的抑制可以增强转基因IFNα-2b基因在Bcap-37细胞中的表达。通过抑制SUV39H1基因的表达,可以促进外源转基因基因的表达,为转基因动物技术的应用提供了新的思路[2]。
此外,SUV39H1的抑制还可以增强抗肿瘤免疫。研究表明,蛋氨酸剥夺可以通过阻断SUV39H1的甲基化,增强cGAS活性,进而抑制肿瘤的发生和发展[3]。SUV39H1的抑制还可以通过促进DNA复制相关的重复元件的沉默,增强癌症细胞的免疫原性和免疫治疗反应[4]。
在心肌缺血再灌注损伤(IRI)的研究中,SUV39H1也表现出重要的功能。研究发现,SUV39H1的沉默可以抑制内皮细胞功能相关基因的表达,从而减轻心肌缺血再灌注损伤后的心脏功能障碍和病理性重塑[5]。
此外,SUV39H1的表达水平与胶质母细胞瘤(GBM)的免疫相关性和预后相关。研究表明,SUV39H1在GBM中显著过表达,并与不良预后相关。SUV39H1的抑制可以抑制GBM细胞的生长和增殖,并降低胶质母细胞瘤干细胞(GSC)的干细胞特性[6]。
综上所述,SUV39H1是一种重要的组蛋白H3K9甲基转移酶,参与调控基因表达、染色质结构的形成和生物学过程。SUV39H1在多种疾病中发挥重要作用,包括癌症、心肌缺血再灌注损伤和胶质母细胞瘤。SUV39H1的研究有助于深入理解组蛋白修饰的生物学功能和疾病发生机制,为疾病的治疗和预防提供新的思路和策略。
参考文献:
1. López-Cobo, Sheila, Fuentealba, Jaime R, Gueguen, Paul, Saitakis, Michael, Amigorena, Sebastian. . SUV39H1 Ablation Enhances Long-term CAR T Function in Solid Tumors. In Cancer discovery, 14, 120-141. doi:10.1158/2159-8290.CD-22-1350. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/37934001/
2. Xie, Liangliang, Lin, Lang, Huang, Shihai, Shi, Deshun, Li, Xiangping. 2018. Inhibition of Suv39H1 enhances transgenic IFNα-2b gene expression in Bcap-37 cells. In Animal biotechnology, 30, 358-365. doi:10.1080/10495398.2018.1500373. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/30179066/
3. Fang, Lan, Hao, Yun, Yu, Haihong, Qin, Huan-Long, Wang, Ping. 2023. Methionine restriction promotes cGAS activation and chromatin untethering through demethylation to enhance antitumor immunity. In Cancer cell, 41, 1118-1133.e12. doi:10.1016/j.ccell.2023.05.005. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/37267951/
4. Shen, Jia Z, Qiu, Zhixin, Wu, Qiulian, Rich, Jeremy N, Spruck, Charles. 2020. FBXO44 promotes DNA replication-coupled repetitive element silencing in cancer cells. In Cell, 184, 352-369.e23. doi:10.1016/j.cell.2020.11.042. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33357448/
5. Yao, Luyan, He, Funan, Zhao, Quanyi, Zhou, Bingying, Wang, Li. 2023. Spatial Multiplexed Protein Profiling of Cardiac Ischemia-Reperfusion Injury. In Circulation research, 133, 86-103. doi:10.1161/CIRCRESAHA.123.322620. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/37249015/
6. Liu, Jixuan, Luo, Qian, Zhao, Haoran, Guo, Baofeng, Zhang, Ling. 2024. Comprehensive gene set enrichment and variation analyses identify SUV39H1 as a potential prognostic biomarker for glioblastoma immunorelevance. In Computational and structural biotechnology journal, 23, 4161-4176. doi:10.1016/j.csbj.2024.11.016. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/39640533/