组蛋白和DNA的甲基化能沉默真核生物基因的表达,但哪一种修饰首先发生并不清楚。本研究应用人Beta-珠蛋白基因为研究对象,我们发现与红系细胞特异转录因子NF-E4相互作用的蛋白质精氨酸甲基转移酶PRMT5能对称性甲基化组蛋白H4R3,形成组蛋白标记修饰H4R3me2s。此标记能直接结合DNMT3A蛋白中含有PHD锌指的ADD结构域,为DNA甲基化所必需。RNA干扰介导的PRMT5基因表达封闭能导致DNMT3A结合减少,DNA甲基化缺失和基因从新激活。在原代红系骨髓细胞中,H4R3me2s标记与PRMT5的结合以及DNA的甲基化相一致, 沉默珠蛋白基因表达。我们的研究表明DNMT3A既是一个基因沉默表现遗传标记的识别分子,同时也是一个基因沉默表现遗传信息的书写分子。 因此, DNMT3A直接连接着组蛋白与DNA甲基化, 在基因沉默的过程中起着重要的调控作用。
英文主题词Histone; DNA methylation; PRMT5; Globin; Anemia