摘要: 蛋白质翻译后修饰（PTM）是蛋白质在核糖体合成后，其氨基酸残基通过酶促或非酶促反应发生共价化学修饰的过程。PTM通过磷酸化、糖基化、泛素化、乙酰化、甲基化、脂质修饰、蛋白酶水解切割和氧化还原修饰等多种类型，动态调控蛋白质的功能、定位、相互作用、稳定性和信号传导，极大地扩展了蛋白质组的功能多样性和调控复杂性。PTM失调与癌症、神经退行性疾病、代谢性疾病和心血管疾病等密切相关，成为药物开发的重要靶点。质谱、位点特异性突变和生物信息学等是研究PTM的关键技术。[阅读全文:]
摘要: 氧感应是生物细胞感知环境氧分压变化并启动适应反应以维持氧稳态的关键过程。其核心机制围绕缺氧诱导因子（HIF）家族展开：常氧下，脯氨酰羟化酶（PHD）羟基化HIF-α亚基，导致其被VHL蛋白识别并泛素化降解；低氧时，PHD活性受抑，HIF-α稳定并进入细胞核，与HIF-β形成二聚体，激活数百个靶基因，调控血管生成、红细胞生成、代谢重编程等适应反应。此外，活性氧、AMPK信号、内质网应激、离子通道等也参与氧感应。该机制在胚胎发育、高原适应、伤口愈合等生理过程中至关重要，其失调与癌症、缺血性心血管疾病[阅读全文:]
摘要: H3K27ac（组蛋白H3第27位赖氨酸乙酰化）是一种关键的激活型表观遗传标记，主要富集于活跃增强子和启动子区域。它由CBP/p300等乙酰转移酶催化，被含有溴结构域的蛋白（如BRD4）识别，并被组蛋白去乙酰化酶擦除。H3K27ac与抑制性标记H3K27me3拮抗，共同调控基因表达。在功能上，H3K27ac促进染色质开放、招募转录机器，并在细胞分化、免疫应答中发挥重要作用。其异常与癌症、神经精神疾病等相关，BET抑制剂可通过干扰其识别发挥抗癌作用。[阅读全文:]
摘要: H3K4me3是组蛋白H3第4位赖氨酸的三甲基化修饰，作为经典的表观遗传激活标记，高度富集于活跃基因启动子区域，尤其在CpG岛启动子附近形成尖锐峰。该修饰由MLL/SET1家族甲基转移酶催化，通过招募含PHD结构域等阅读器蛋白（如TAF3、BPTF）促进转录起始复合物组装，并由KDM5家族去甲基化酶动态调控。H3K4me3在基因转录激活、细胞命运决定、DNA损伤修复中发挥核心作用，其异常与白血病、乳腺癌等癌症及神经发育障碍相关。ChIP-seq是全基因组检测的金标准，该修饰是ENCODE等项目中[阅读全文:]
摘要: 5-羧基胞嘧啶（5caC）是DNA中胞嘧啶的一种氧化修饰，由Tet家族双加氧酶（Tet1/2/3）催化5-甲基胞嘧啶的连续氧化最终步骤生成（5mC → 5hmC → 5fC → 5caC）。作为主动DNA去甲基化通路中Tet催化的终产物，5caC是胸腺嘧啶DNA糖基化酶（TDG）的最佳底物，被高效识别并切除，随后通过碱基切除修复（BER）通路插入未甲基化的胞嘧啶，完成去甲基化循环。基因组中5caC丰度极低（低于5fC），检测需高灵敏度方法。其分布可能富集于主动去甲基化区域如增强子或启动子，但主要[阅读全文:]
摘要: 5-醛基胞嘧啶（5fC）是DNA中胞嘧啶的一种氧化修饰形式，由Tet家族双加氧酶（Tet1/2/3）催化5-甲基胞嘧啶的第二步氧化生成。作为主动DNA去甲基化通路中的关键中间体，其基因组丰度极低（约为5hmC的1/10-1/100），但具有独特的化学性质和潜在的调控功能。5fC的醛基赋予其高反应性，可被TDG糖基化酶识别切除以启动碱基切除修复完成去甲基化，或进一步氧化为5-羧基胞嘧啶，部分5fC可能稳定存在。全基因组分析显示5fC富集于增强子和启动子等调控区域，与活跃染色质标记共定位，可能作为表[阅读全文:]
摘要: 5-羟甲基胞嘧啶（5hmC）是DNA中胞嘧啶的一种表观遗传修饰，由Tet家族双加氧酶催化5-甲基胞嘧啶（5mC）氧化生成，于2009年首次发现。它不仅是DNA主动去甲基化的重要中间体，本身也是一种稳定的表观遗传标记，在基因体、增强子等区域富集，与转录激活相关。5hmC在大脑和胚胎干细胞中丰度最高，参与神经发育、突触可塑性和细胞命运决定。在癌症中，全局5hmC水平显著降低，可作为诊断和预后标志物；在神经退行性疾病中，其模式改变。目前研究聚焦于鉴定其阅读器蛋白、精确功能及恢复水平的治疗策略。[阅读全文:]
摘要: 去甲基化（Demethylation）是从生物大分子（主要是DNA和组蛋白）上移除甲基基团的生化过程，是表观遗传修饰动态调控的关键环节。DNA去甲基化包括被动去甲基化（依赖DNA复制，由DNMT1抑制或辅因子UHRF1功能受损导致）和主动去甲基化（由Tet家族氧化5mC为5hmC、5fC、5caC，继而由TDG切除并经碱基切除修复完成）。组蛋白去甲基化由LSD家族和JmjC家族催化，动态调控染色质状态和基因表达。去甲基化在早期胚胎发育、原始生殖细胞重编程、基因组印记、X染色体失活、环境响应中发挥[阅读全文:]
摘要: 糖基化酶（Glycosylase）是DNA碱基切除修复（BER）途径的关键起始酶，通过水解N-糖苷键特异性识别并切除受损碱基，产生无碱基位点（AP位点）。根据酶活性分为单功能糖基化酶（仅切除碱基，如UNG）和多功能糖基化酶（兼有AP裂解酶活性，如OGG1）。主要成员包括UNG（切除尿嘧啶）、OGG1（修复氧化损伤8-oxoG）、MUTYH（切除错配腺嘌呤，突变致息肉病）、TDG（参与主动DNA去甲基化）等。糖基化酶功能异常与多种疾病相关，如MUTYH突变增加结直肠癌风险，TDG缺陷导致胚胎致死。[阅读全文:]
摘要: Tet甲基胞嘧啶双加氧酶（Tet蛋白）是一类α-酮戊二酸和Fe²⁺依赖的双加氧酶，能够催化DNA中5-甲基胞嘧啶逐步氧化为5-羟甲基胞嘧啶、5-醛基胞嘧啶和5-羧基胞嘧啶。该发现于2009年，揭示了DNA甲基化的动态可逆性，是主动DNA去甲基化的核心执行者。哺乳动物中三个旁系同源物（Tet1、Tet2、Tet3）在发育重编程、干细胞多能性、基因表达调控及染色质结构中发挥关键作用。Tet2在造血系统中尤为重要，其突变常见于骨髓增生异常综合征和急性髓系白血病。Tet蛋白功能异常还与实体瘤、神经发育和[阅读全文:]