表观遗传修饰，如组蛋白的翻译后修饰(PTMs)和DNA甲基化在细胞中动态变化，以微调正常细胞功能所需的基因表达。这些表观遗传修饰涉及几乎所有的细胞命运和发育过程。沉积和去除这些组蛋白PTMs和DNA甲基化的酶是改变特定途径或基因表达以治疗某些疾病(如癌症)的主要药物靶点。

图1所示。

精氨酸甲基化是一种常见的组蛋白翻译后修饰，其在胚胎和造血干细胞发育中的作用已被确定。与其他PTMs一样，组蛋白的精氨酸甲基化(如乙酰化、磷酸化、赖氨酸甲基化等)也会在细胞内发生动态变化，从而调节基因的表达。组蛋白上精氨酸甲基化水平的失调与许多人类疾病有关，包括神经系统疾病、自身免疫和癌症。精氨酸甲基转移酶是一种在组蛋白精氨酸残基上沉积甲基标记的酶，它在细胞中的作用已被证实。然而，精氨酸去甲基化酶，从组蛋白精氨酸残基中去除甲基标记的酶，尚未被发现。最近，一项使用甲基化组蛋白肽模型底物的研究提供了令人信服的证据，证明某些赖氨酸去甲基化酶具有精氨酸去甲基化酶活性。然而，具有生物学作用的精氨酸去甲基酶尚未见报道。

贝克曼希官方manbetx手机版望之城研究所的Li等人在2018年4月的《希望之城》杂志上发表了一项研究细胞的报道并首次报道了JMJD1B基因能够去除组蛋白精氨酸残基H4R3me2s/H4R3me1上的甲基标记。JMJD1B先前被鉴定为去除组蛋白赖氨酸残基H3K9me2中的甲基标记，并使用几乎相似的反应条件催化去甲基化。他们进一步发现，这些组蛋白甲基精氨酸和甲基赖氨酸修饰作为基因表达的抑制标记，从基因启动子区域的组蛋白残基中去除甲基标记可以增强基因的表达。

小鼠模型中JMJD1B基因功能的缺失会导致这些甲基标记(H4R3me2s和/或H3K9me2)在不同基因簇上的积累，并损害对血液祖细胞发育和分化重要的基因通路的激活。因此，JMJD1B缺陷小鼠出现血细胞紊乱，如白细胞增加(淋巴细胞增多)和红细胞轻微减少(轻度贫血)，骨髓增生异常综合征的表型。特别是这些小鼠表现出明显的血细胞谱系分布，中性粒细胞数量增加。受JMJD1B基因缺失和组蛋白精氨酸甲基化水平失调影响的转录信号传导最突出的推断因子包括p53和CTNNB1以及相应受影响基因的基因表达水平。这些信号通路与造血祖细胞的增殖和分化密切相关。如图所示为JMJD1B基因精氨酸/赖氨酸去甲基酶功能示意图及影响相应的参与血细胞发育分化的靶基因。

本研究强调，在真核生物中存在活跃的精氨酸去甲基化过程，JMJD1B使组蛋白的甲基化精氨酸/赖氨酸残基去甲基化，从而在血细胞发育和分化过程中对基因表达进行表观遗传编程。精氨酸去甲基化酶的鉴定不仅填补了了解组蛋白中精氨酸甲基化水平动态调控的基本空白，而且为相关疾病的治疗提供了靶点。

Shafat阿里
美国加州杜阿尔特市希望之城贝克曼研究所癌症遗传学和表观遗传学学系官方manbetx手机版

出版

JMJD1B使H4R3me2s和H3K9me2去甲基化，促进造血干细胞和祖细胞发育的基因表达。
李松，阿里松，段鑫，刘松，杜军，刘超，戴慧，周敏，周玲，杨玲，褚鹏，李玲，Bhatia R, Schones DE，吴翔，徐宏，华宇，郭铮，杨宇，郑林，沈斌
细胞代表2018年4月10日

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