La histona-lisina N-metiltransferasa SETDB1 es una enzima que en humanos está codificada por el gen SETDB1 . [ 5 ] [ 6 ] SETDB1 también se conoce como KMT1E o metiltransferasa H3K9 ESET.
Función
La proteína humana SETDB1 consta de múltiples dominios funcionales N-terminales y C-terminales unidos por una secuencia intermedia de longitud variable, que puede existir en múltiples isoformas generadas por empalme alternativo . [ 7 ]
El dominio funcional principal es el dominio SET , un motivo altamente conservado de aproximadamente 150 aminoácidos ubicado cerca del extremo C-terminal de SETDB1 e implicado en la modulación de la estructura de la cromatina . Fue identificado originalmente como parte de una región conservada más grande presente en la proteína Trithorax de Drosophila y posteriormente se identificó en las proteínas Su(var)3–9 y Enhancer of zeste de Drosophila , de las cuales se deriva el acrónimo SET. Los estudios han sugerido que el dominio SET puede ser una firma de proteínas que modulan estados de cromatina transcripcionalmente activos o reprimidos a través de actividades de remodelación de la cromatina . [ 6 ] En SETDB1, el dominio SET está bifurcado en dos subdominios no contiguos.
El dominio SET funciona como una metiltransferasa específica de H3K9 que metila exclusivamente la lisina 9 de la histona H3 (H3K9) catalizando la unión covalente de un grupo metilo ( —CH3 ) a la cadena lateral electrófila de esta lisina en particular. Es capaz de agregar a H3K9 no metilada para convertirla al estado monometilado (H3K9me1), pero sus sustratos primarios son las formas mono- y dimetiladas, que convierte a estados dimetilados (H3K9me2) y trimetilados (H3K9me3), respectivamente. [ 7 ] La metilación de H3K9 es una marca epigenética clásica que reclutala proteína de heterocromatina 1(HP1) al nucleosoma marcado, que luego induce la condensación del nucleosoma enheterocromatina, haciendo que las secuencias de ADN cercanas sean menos accesibles a la maquinaria transcripcional y por lo tanto regula negativamente la expresión de los genes cercanos. Por lo tanto, SETDB1 es una enzima funcional central en las vías represivas que controlan la expresión génica por la modificación postraduccional de H3K9. Un residuo específico dentro del dominio SET, la lisina 867 (K867), esmonoubiquitinadopor la proteínaATF7IP. Esta modificación ayuda a retener SETDB1 en el núcleo, previene su degradación por los proteasomas y es necesaria para que SETDB1 tenga actividad metiltransferasa.
En la región N-terminal, la proteína SETDB1 también contiene un dominio de unión a metil-CpG (MBD) capaz de reconocer ADN genómico rico en CpG e interactuar con metiltransferasas de ADN . Dos dominios Tudor consecutivos ayudan a dirigir SETDB1 específicamente a H3K9 al funcionar como anclas a ambos lados del residuo K9 en la cola N-terminal de la histona H3. [ 7 ]
Interacciones
En mamíferos, se ha demostrado que SETDB1 interactúa con la proteína mediadora TRIM28 [ 8 ] y varios factores de transcripción que contienen el dominio KRAB de unión al ADN , formando un complejo proteico responsable de gran parte de la modificación represiva de H3K9 en todo el genoma. TRIM28 vincula eficazmente la actividad metiltransferasa de SETDB1 con la capacidad del dominio KRAB para unirse al ADN en secuencias específicas, permitiendo la modificación selectiva de H3K9 en loci específicos de secuencia.
Durante la meiosis , la sinapsis de los cromosomas homólogos asegura la segregación correcta de los mismos. Los homólogos no sinapsados se inactivan transcripcionalmente mediante un proceso de silenciamiento meiótico . [ 9 ] El silenciamiento meiótico depende de la red de respuesta al daño del ADN . [ 9 ] SETDB1 ha sido identificado como el puente que vincula la respuesta al daño del ADN con el silenciamiento cromosómico en ratones macho. [ 9 ]
Véase también
- SETD1A , una proteína altamente homóloga a SETDB1
Referencias
- 1 2 3 GRCh38: Versión 89 de Ensembl: ENSG00000143379 – Ensembl , mayo de 2017
- 1 2 3 GRCm38: Versión 89 de Ensembl: ENSMUSG00000015697 – Ensembl , mayo de 2017
- ↑ "Referencia humana de PubMed:" . Centro Nacional de Información Biotecnológica, Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU .
- ↑ "Referencia de PubMed sobre el ratón:" . Centro Nacional de Información Biotecnológica, Biblioteca Nacional de Medicina de EE . UU .
- ↑ Harte PJ, Wu W, Carrasquillo MM, Matera AG (junio de 1999). "Asignación de un nuevo gen de dominio SET bifurcado, SETDB1, a la banda cromosómica humana 1q21 mediante hibridación in situ e híbridos de radiación". Cytogenet . Cell Genet . 84 ( 1–2 ): 83–6 . doi : 10.1159/000015220 . PMID 10343109. S2CID 10805552 .
- 1 2 "Gen Entrez: dominio SETDB1 SET, bifurcado 1" .
- 1 2 3 Strepkos D, Markouli M, Klonou A, Papavassiliou AG, Piperi C. (1 de febrero de 2021). "Metiltransferasa de histonas SETDB1: un denominador común de la tumorigénesis con potencial terapéutico". Cancer Research . 81 (3): 525– 534. doi : 10.1158/0008-5472.CAN-20-2906 . PMID 33115801 .
{{cite journal}}: CS1 maint: varios nombres: lista de autores ( enlace ) - ↑ Schultz DC, Ayyanathan K, Negorev D, Maul GG, Rauscher FJ (abril de 2002). "SETDB1: una nueva metiltransferasa específica de lisina 9 de la histona H3 asociada a KAP-1 que contribuye al silenciamiento de genes eucromáticos mediado por HP1 mediante proteínas de dedo de zinc KRAB" . Genes Dev . 16 (8): 919–32 . doi : 10.1101/gad.973302 . PMC 152359. PMID 11959841 .
- 1 2 3 Hirota T, Blakeley P, Sangrithi MN, Mahadevaiah SK, Encheva V, Snijders AP, ElInati E, Ojarikre OA, de Rooij DG, Niakan KK, Turner JM (diciembre de 2018). "SETDB1 vincula la respuesta al daño del ADN meiótico con el silenciamiento de los cromosomas sexuales en ratones" . Dev Cell . 47 (5): 645–659.e6. doi : 10.1016/j.devcel.2018.10.004 . PMC 6286383. PMID 30393076 .
Lecturas adicionales
- Nomura N, Nagase T, Miyajima N, Sazuka T, Tanaka A, Sato S, Seki N, Kawarabayasi Y, Ishikawa K, Tabata S (1994). "Predicción de las secuencias codificantes de genes humanos no identificados. II. Las secuencias codificantes de 40 nuevos genes (KIAA0041-KIAA0080) deducidas mediante análisis de clones de ADNc de la línea celular humana KG-1" . Res. ADN . 1 (5): 223– 9. doi : 10.1093/dnares/1.5.223 . PMID 7584044 .
- Yang L, Xia L, Wu DY, Wang H, Chansky HA, Schubach WH, Hickstein DD, Zhang Y (2002). "Clonación molecular de ESET, una nueva metiltransferasa específica de la histona H3 que interactúa con el factor de transcripción ERG". Oncogene . 21 ( 1): 148– 52. doi : 10.1038/sj.onc.1204998 . PMID 11791185. S2CID 10912876 .
- Schultz DC, Ayyanathan K, Negorev D, Maul GG, Rauscher FJ (2002). "SETDB1: una nueva metiltransferasa específica de lisina 9 de la histona H3 asociada a KAP-1 que contribuye al silenciamiento de genes eucromáticos mediado por HP1 mediante proteínas de dedo de zinc KRAB" . Genes Dev . 16 (8): 919–32 . doi : 10.1101/gad.973302 . PMC 152359. PMID 11959841 .
- Yang L, Mei Q, Zielinska-Kwiatkowska A, Matsui Y, Blackburn ML, Benedetti D, Krumm AA, Taborsky GJ, Chansky HA (2003). "Una histona metiltransferasa asociada a ERG (gen relacionado con ets) interactúa con las histonas deacetilasas 1/2 y los correpresores de la transcripción mSin3A/B" . Biochem . J. 369 ( Pt 3): 651–7 . doi : 10.1042/BJ20020854 . PMC 1223118. PMID 12398767 .
- Nakayama M, Kikuno R, Ohara O (2002). "Interacciones proteína-proteína entre proteínas grandes: cribado de doble híbrido utilizando una biblioteca funcionalmente clasificada compuesta por ADNc largos" . Genome Res . 12 (11): 1773–84 . doi : 10.1101/gr.406902 . PMC 187542. PMID 12421765 .
- Ayyanathan K, Lechner MS, Bell P, Maul GG, Schultz DC, Yamada Y, Tanaka K, Torigoe K, Rauscher FJ (2003). "El reclutamiento regulado de HP1 a un gen eucromático induce el silenciamiento génico epigenético heredable mitóticamente: un modelo de cultivo de células de mamíferos de variegación génica" . Genes Dev . 17 (15): 1855– 69. doi : 10.1101/gad.1102803 . PMC 196232. PMID 12869583 .
- Wang H, An W, Cao R, Xia L, Erdjument-Bromage H, Chatton B, Tempst P, Roeder RG, Zhang Y (2003). "mAM facilita la conversión por ESET de dimetil lisina 9 de la histona H3 a trimetil lisina para causar represión transcripcional" . Mol. Cell . 12 (2): 475–87 . doi : 10.1016/j.molcel.2003.08.007 . PMID 14536086 .
- Paces-Fessy M, Boucher D, Petit E, Paute-Briand S, Blanchet-Tournier MF (2004). " El regulador negativo de Gli, Suppressor of fused (Sufu), interactúa con SAP18, Galectina3 y otras proteínas nucleares" . Biochem. J. 378 ( Pt 2): 353–62 . doi : 10.1042/BJ20030786 . PMC 1223961. PMID 14611647 .
- Colland F, Jacq X, Trouplin V, Mougin C, Groizeleau C, Hamburger A, Meil A, Wojcik J, Legrain P, Gauthier JM (2004). "Mapeo proteómico funcional de una vía de señalización humana" . Res del genoma . 14 (7): 1324– 32. doi : 10.1101/gr.2334104 . PMC 442148 . PMID 15231748 .
- Goehler H, Lalowski M, Stelzl U, Waelter S, Stroedicke M, Worm U, Droege A, Lindenberg KS, Knoblich M, Haenig C, Herbst M, Suopanki J, Scherzinger E, Abraham C, Bauer B, Hasenbank R, Fritzsche A, Ludewig AH, Büssow K, Buessow K, Coleman SH, Gutekunst CA, Landwehrmeyer BG , Lehrach H, Wanker EE (2004). "Una red de interacción de proteínas vincula GIT1, un potenciador de la agregación de la Huntingtina, con la enfermedad de Huntington" . Mol. Celúla . 15 (6): 853– 65. doi : 10.1016/j.molcel.2004.09.016 . PMID 15383276 .
- Ichimura T, Watanabe S, Sakamoto Y, Aoto T, Fujita N, Nakao M (2005). "Represión transcripcional y formación de heterocromatina por MBD1 y proteínas de la familia MCAF/AM" . J. Biol. Chem . 280 (14): 13928–35 . doi : 10.1074/jbc.M413654200 . PMID 15691849 .
- Verschure PJ, van der Kraan I, de Leeuw W, van der Vlag J, Carpenter AE, Belmont AS, van Driel R (2005). "La focalización in vivo de HP1 provoca una condensación de cromatina a gran escala y una mayor metilación de histona lisina" . Mol. Celúla. Biol . 25 (11): 4552– 64. doi : 10.1128/MCB.25.11.4552-4564.2005 . PMC 1140641 . PMID 15899859 .
- Gevaert K, Staes A, Van Damme J, De Groot S, Hugelier K, Demol H, Martens L, Goethals M, Vandekerckhove J (2005). "Análisis global del fosfoproteoma en hepatocitos humanos HepG2 mediante LC diagonal de fase inversa". Proteomics . 5 ( 14): 3589– 99. doi : 10.1002/pmic.200401217 . PMID 16097034. S2CID 895879 .
- Stelzl U, Worm U, Lalowski M, Haenig C, Brembeck FH, Goehler H, Stroedicke M, Zenkner M, Schoenherr A, Koeppen S, Timm J, Mintzlaff S, Abraham C, Bock N, Kietzmann S, Goedde A, Toksöz E, Droege A, Krobitsch S, Korn B, Birchmeier W, Lehrach H, Wanker EE (2005). "Una red de interacción proteína-proteína humana: un recurso para anotar el proteoma". Celúla . 122 (6): 957– 68. doi : 10.1016/j.cell.2005.08.029 . hdl : 11858/00-001M-0000-0010-8592-0 . PMID 16169070 . S2CID 8235923 .
- Rual JF, Venkatesan K, Hao T, Hirozane-Kishikawa T, Dricot A, Li N, Berriz GF, Gibbons FD, Dreze M, Ayivi-Guedehoussou N, Klitgord N, Simon C, Boxem M, Milstein S, Rosenberg J, Goldberg DS, Zhang LV, Wong SL, Franklin G, Li S, Albala JS, Lim J, Fraughton C, Llamosas E, Cevik S, Bex C, Lamesch P, Sikorski RS, Vandenhaute J, Zoghbi HY, Smolyar A, Bosak S, Sequerra R, Doucette-Stamm L, Cusick ME, Hill DE, Roth FP, Vidal M (2005). "Hacia un mapa a escala de proteoma de la red de interacción proteína-proteína humana". Naturaleza . 437 (7062): 1173– 8. Bibcode : 2005Natur.437.1173R . doi : 10.1038/nature04209 . PMID 16189514 . S2CID 4427026 .
- Orouji E, Federico A, Larribere L, Novak D, Lipka DB, Assenov Y, Sachindra S, Hueser L, Granados K, Gebhardt C, Plass C, Umansky V, Utikal J (2019). "La histona metiltransferasa SETDB1 contribuye a la tumorigénesis del melanoma y sirve como una nueva diana terapéutica potencial" . Int J Cáncer . 145 (12): 3462– 3477. doi : 10.1002/ijc.32432 . PMID 31131878 .
- Strepkos D, Markouli M, Klonou A, Papavassiliou AG, Piperi C (2021). "Metiltransferasa de histonas SETDB1: un denominador común de la tumorigénesis con potencial terapéutico" . Cancer Research . 81 (3): 525– 534. doi : 10.1158/0008-5472.CAN-20-2906 . PMID 33115801. S2CID 226046421 .
- Cao N, Yu Y, Zhu H, Chen M, Chen P, Zhuo M, Ye M (2020). "SETDB1 promueve la progresión del cáncer colorrectal mediante el silenciamiento epigenético de la expresión de p21" . Cell Death & Disease . 11 (5) 351. doi : 10.1038/s41419-020-2561-6 . PMC 7214465. PMID 32393761 .
- Lee S, Lee C, Hwang CY, Kim D, Han Y, Hong SN, Cho KH (2020). "El análisis de inferencia de redes identifica a SETDB1 como un regulador clave para la reversión de células de cáncer colorrectal a células diferenciadas similares a las normales" . Molecular Cancer Research . 18 (1): 118– 129. doi : 10.1158/1541-7786.MCR-19-0450 . PMID 31896605 .
- Fukuda K, Shinkai Y (2020). "Silenciamiento de retroelementos mediado por SETDB1" . Viruses . 12 ( 6): 596. doi : 10.3390/v12060596 . PMC 7354471. PMID 32486217 .
Enlaces externos
- FactorBook SETDB1
- Resumen de toda la información estructural disponible en el PDB para UniProt : Q15047 (Histona-lisina N-metiltransferasa SETDB1) en el PDBe-KB .
Este artículo incorpora texto de la Biblioteca Nacional de Medicina de los Estados Unidos , que es de dominio público .
- Genes en el cromosoma 1 humano
- Genes mutados en ratones