组蛋白乙酰转移酶(Histone acetyltransferase,简称HAT)是真核生物细胞中将组蛋白乙酰化的酵素,此类酵素将乙酰辅酶A上的乙酰基转移至组蛋白N端尾的离氨酸上,组蛋白乙酰化可降低其正电荷,使染色体的结构变疏松,促进其他蛋白(如具有布罗莫结构域的转录因子)与染色体结合,促进基因的转录[1]。
组蛋白乙酰转移酶可依在细胞中的位置分为A型与B型两大类[2],其中大多数为前者,位于细胞核中,可将染色体(核小体)上的组蛋白乙酰化以促进基因表达[3];后者则位于细胞质中,种类很少,代表者如HAT1(但较新的研究结果认为HAT1可能也存在细胞核中,甚至可能比细胞质的部分多[4]),可将新翻译产生、尚未组装成核小体的组蛋白乙酰化,这些组蛋白进入细胞核组装成核小体后,在细胞质中加上的乙酰基一般会被组蛋白脱乙酰酶移除[5]。组蛋白乙酰转移酶还可依序列分为GNAT(Gcn5关联N-乙酰转移酶;Gcn5-related N-acetyltransferases)、MYST、p300/CBP等基因家族,此外核受体辅激活子[6]、Rtt109[7]、TFIIIC和CLOCK等蛋白也都有组蛋白乙酰转移酶的功能[8]。GNAT家族包括Gcn5、HAT1、ELP3、ATF2等,皆具有布罗莫结构域,可与已被乙酰化的组蛋白结合[2];MYST家族包括MOZ、Ybf2、Sas2、Tip60(得名自此四种蛋白名称的缩写)、KAT8、KAT6B、KAT7等,其中许多具有锌指与克罗莫结构域[9]。
组蛋白乙酰化的反应机理因转移酶的种类不同而异,GNAT家族的转移酶会同时与乙酰辅酶A和组蛋白结合,形成三元复合体[7],MYST家族的转移酶则是使用乒乓機制(Ping–pong mechanisms),先得到乙酰基再将其转移到组蛋白上[10]。Gcn5与Rtt109等转移酶需其他蛋白的辅助才能将组蛋白乙酰化[6][7],有些需与其他蛋白组成复合体以提升组蛋白乙酰化的效率,如SAGA复合体与NuA4复合体[6][11]。许多疾病与组蛋白乙酰转移酶的调控异常有关[12][13]。
参考文献
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