o6甲基鸟嘌呤dna甲基转移酶的研究进展论文

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1、O6甲基鸟嘌呤DNA甲基转移酶的研究进展论文朱凌冬蔡景龙远里【关键词】O6甲基鸟嘌呤DNA甲基转移酶MGMTDNA修复酶肿瘤0引言O6甲基鸟嘌呤DNA甲基转移酶(O6methylguanineDNAmethyltransferase,MGMT)是一种高效的DNA直接修复酶，能修复DNA序列中的6氧甲基鸟嘌呤(O6methylguanine,O6mG)损伤，是人类细胞中迄今发现的唯一一种修复该损伤的甲基转移酶。1MGMT概述1.1基因结构人类MGMT（hMGMT）基因定位于10q26，全长170kb，含5个外显子，4个内含子。其启动子富含GC序列，缺乏TATA盒和C

2、AAT盒。已确定的顺式作用元件有CpG岛中6个Spl位点、2个糖皮质激素反应元件(GRE)、AP1和AP2元件等。1.2基因多态性MGMT有基因多态性现象。Imai等发现在MGMT基因外显子5第160位密码子处GGA→AGA，甘氨酸转换为精氨酸(G160R),15％的日本人存在这种多态性.freelG在复制过程中与T配对，导致DNA中G：C配对转换为A：T配对，并且O6鸟嘌呤加合物可与相对的胞嘧啶残基发生交联而封闭DNA复制，这是导致突变形成肿瘤的重要步骤。MGMT能将O6鸟嘌呤加合物从DNA上移除，可在突变发生以前中和这种损伤作用1。MGMT将鸟嘌呤O6的烷基转移到其活性部位的半胱氨酸残

3、基上，形成S烷基半胱氨酸，使DNA恢复原貌。因其活力部位的Cys145与底物上甲基结合后就失去了活力，发生不可逆失活，因此MGMT被称为一种自杀蛋白。hMGMT主要转移O6mG上的甲基，对其他甲基化的碱基如O6乙基嘌呤、O6丁基嘌呤、O4甲基胸腺嘧啶的转移活力及转移效率均较低2。1.5基因的表达与调控MGMT的表达在正常细胞中和在肿瘤细胞中都有很大差异。MGMT在不同的组织细胞内分布不同，绝大部分存在于胞浆内，DNA损伤后胞核内的含量才会增加3。hMGMT在细胞浆内合成，在细胞核发挥作用，hMGMT如何转运到细胞核，以及如何滞留在细胞核内发挥作用，尚不清楚。有实验证据表明，DNA损伤

4、是诱导MGMT表达的重要细胞信号。Takahashi等报道，二甲基亚硝胺（DMN）可诱导MGMTmRNA在肝脏中的表达。电离、外线辐射、地塞米松及野生型p53蛋白可诱导MGMT的表达。MGMT启动子高甲基化能抑制基因转录4，染色质重塑通过组蛋白乙酞化酶(HAT)和组蛋白去乙酞化酶(HDAC)进行，Suzuki等研究发现结肠癌细胞中启动子高甲基化的基因的转录静止是依靠甲基化与HDAC活性之间的协同作用，其中甲基化占主导地位；而启动子未甲基化的基因表达则受组蛋白的修饰酶(HAT和HDAC)调控。2MGMT异常与肿瘤2.1MGMT异常与肿瘤的发生烷化剂能使DNA鸟嘌呤O6位发生烷基化，如果MGMT异

5、常，不能发挥正常的作用或作用不足，将导致DNA中G：C配对转换为A：T配对，就会导致癌基因的激活和抑癌基因失活，进一步发展引起肿瘤。Boley等发现，在N甲基N亚硝基脲（MNU）致成纤维细胞的恶性转化中，缺乏MGMT的细胞在明显较小计量MNU作用下就可以发生转化。在MNU致淋巴瘤的试验中，Allay等发现MGMT过度表达能明显降低淋巴瘤的发生率。某些有癌前病变倾向的病理组织中MGMT水平明显下降，如Sjogren综合征患者外周血淋巴细胞基肝硬化患者的肝组织中5。MGMT基因结构功能的异常集中体现在其启动子过度甲基化，因此启动子过甲基化与肿瘤发生以及生物学上的联系正成为关注的焦点。鉴于MG

6、MT基因的结构特点，启动子CpG岛的过甲基化将影响其空间构型和其与转录因子的结合能力，从而导致基因表达下降。Soejixna等研究46例肝细胞肝癌标本，并检测其MGMT基因启动子区域的97个CpG位点的甲基化情况，发现MGMT不表达的肿瘤组织甲基化的CpG位点数目明显多于MGMT表达的肿瘤组织和正常组织。Lind等检测69例睾丸肿瘤，发现MGMT基因启动子过甲基化也很普遍，有过甲基化的42例(46%)，其比例甚至高于胃癌。最新研究表明，在肝癌和宫颈癌中，MGMT基因启动子过甲基化和肝炎病毒以及HPV感染有统计学上的明显相关性6。2.2MGMT异常与肿瘤临床特征2.2.1同一部位肿瘤，组织类型不

7、同，MGMT启动子甲基化程度不同非小细胞肺癌29％存在MGMT启动子甲基化，腺癌较其他组织学类型癌MGMT启动子甲基化多见。与p53未发生突变或发生其他突变的肿瘤相比较，MGMT启动子高甲基化在p53发生GA突变的肿瘤中更常见7。2.2.2MGMT启动子甲基化发生率越高，MGMT含量越低，肿瘤恶性程度越高有学者研究发现脑星性细胞瘤（GMT基因甲基化程度为22％，从低级星性细胞瘤恶化而来的胶质母细