组蛋白去乙酰化酶(HDACs)的研究进展
2.2.1Ⅰ类HDACsⅠ类HDACs中的HDAC1已被研究证实，其磷酸化可以促进酶本身的催化活性及催化复合物形成，磷酸化发生于HDAC1中421位丝氨酸位点Ser421与423位丝氨酸位点Ser423。运用K-trap(K-抗酒石酸酸性磷酸酶)亲和树脂对HDAC1进行纯化，SDS-PAGE(聚丙烯酰氨凝胶电泳)分离K-trap纯化的HDAC1，考马斯亮蓝染色检测蛋白，运用质谱法鉴定磷酸化基团，显示HDAC1分子量标识物大小分别为75 000、66 000，其他种Ⅰ类HDACs即HDAC2、HDAC3与HDAC8蛋白鉴定分析应用Clustal法完成，HDAC1、HDAC2、HDAC8分别由482、488、377种氨基酸构成[9]。
2.2.2Ⅱ类HDACs
2.2.2.1Ⅱa类HDACs研究证实[10]，Ⅱa类HDACs一段保守的锌结合域——HDAC4催化序列与Ⅰ类HDACs相区别的特征是一段锌离子结合域，其容纳了2种自分子中心分离的蛋白片段(图1A)。第1个片段形成了1个17-氨基酸环(Lα1-α2)，其贡献了3个锌离子配体：His665，Cys667,和His678(图1A)。第2个片段是1含35个残基的插入体(α6-α7-β3-β4)，形成了1个螺旋结构，紧接着1个包含其尖端第4锌配体Cys751的β-发夹结构。值得注意的是，这4个锌配体在所有的Ⅱa类HDACs中均高度保守，但在其他种类的HDACs中缺失。此锌结合域与环结构方面不同点的存在导致HDAC4相比HDAC8及HDAH拥有一个更活跃的活性位点(图1B、C)。同时，在HDAC8、HDLP及HDAH中并不存在催化醋酸盐反应产物释放的水性通道(图1B、C)。
晶胞分析的结果显示，在位于锌结合域的Cys669与来自于邻近分子的Cys700之间，有一分子内部的二硫键形成。为排除此二硫化物对抑制物与活性位点间作用可能的影响，对野生型(WT型)HDAC4与HDAC4催化序列功能性突变体(GOF-HDAC4cd)(包括含有C669A/C700A两个突变体与C700A单一突变体)的抑制物结构均进行了论证，结果显示突变体的结构与相应的`无突变的野生型及排除紊乱状态下的锌结合域突变体蛋白相同。证明HDAC4cd-抑制剂复合物的结构域在空间弯曲折叠，且分子内部的二硫带在某些部位已将其封闭。
2.2.2.2Ⅱb类HDACs有研究证实[11],Ⅱb类HDACs的HDAC10是一种含有669个氨基酸残基的多肽，其由N-末端的Hda1相关去乙酰化序列与C-末端的亮氨酸富集序列构成组合式的结构。如图2示，HDAC10的去乙酰化序列(DAC)用白框表示，亮氨酸富集序列(LRD)用阴影框来阐明。另HDAC10的去乙酰化序列与HDAC6对应的区域的相同及相似度亦在图中反映，即HDAC10两段乙酰化序列与HDAC6的对应序列的相同/相似度分别为54%/62%与53%/60%。[TPa6131.tif;S*3〗图1HDAC4结合态的催化序列结构模式图[10]Figure 1Structural diagram of catalytic sequences of HDAC4 in bound state [PSa6132;S*2〗图2Ⅱb类HDACs的HDAC10序列及与HDAC6比较Figure 2Sequence comparison of HDAC10 and HDAC6
2.2.3Ⅲ类HDACs哺乳动物有7种Sir2-related enzymes，sirtuins，即Ⅲ类HDACs，包括SIRT1-7。所有成员均含有一段NAD+依赖的催化核序列，其扮演着单-ADP-核糖基转移酶(mono-ADP-ribosyl transferase (ART))或者NAD+依赖的去乙酰化酶(DAC)的角色，此催化序列两端环绕着可变长度的N-末端与C-末端序列，在细胞内不同的sirtuins其定位不同。如图3示，SIRT1与SIRT5只具有DAC活性，SIRT4与SIRT6只具有ART活性，而SIRT2与SIR3具有DAC与ART两种活性;在细胞定位方面，SIRT1主要定位于常染色质中，SIRT2重要定位于细胞质中，SIRT3-SIRT5则主要定位于细胞线粒体中，而SIRT7则定位于细胞核仁中[12]。[TPa6133.tif〗图3Ⅲ类HDACs各成员功能、胞内定位及大小比较[12]Figure 3Comparison of function，intracellular localization，and size of Class Ⅲ HDACs
2.2.4Ⅳ类HDACsGao等[13]运用cDNA克隆预测到人类HDAC11氨基酸序列，揭示了HDAC11拥有347个氨基酸的开放阅读框(对应分子量为39 000)。基因数据库的专家预测HDAC11基因定位于人类3p25.2染色体，长度上跨越25 kb，包含9个外显子与8个内含子，在氨基酸水平的序列比较显示：HDAC11的整个蛋白组成与已知的HDACs家族成员(HDAC1-HDAC10)仅有微小的同源性(包括酵母菌HOS3蛋白)，但HDAC11包含有对去乙酰化功能具有潜在重要作用的所有9部分保守序列，HDAC11与HDACs家族的其他成员共同揭示了一个假定的催化核序列，此序列可能包括了几乎所有在真核生物HDACs与原核生物HDAC-相似蛋白中存在的活性不变催化序列。
3HDACs与肿瘤发生发展的关系