TDG介導的去甲基化在細胞發育分化 及腫瘤發生中的研究進展

郁霞青， 宋影春 綜述， 李 丹 審校

(同濟大學附屬第十人民醫院核醫學科，上海 200072)

DNA甲基化與去甲基化的平衡在個體的整個生長發育過程中起到重要的調節作用，并且受到嚴密的調控。胸腺嘧啶DNA糖苷酶(thymine DNA glycosylase, TDG)是近幾年研究發現的一個調節DNA甲基化的酶，屬于尿嘧啶DNA糖苷酶(uracil-DNA glycosylase)超級家族，在調控DNA甲基化動態平衡中，特別是DNA主動去甲基化中，發揮了重要作用。本文對TDG調控DNA去甲基化的機制及其在生命發生發展與疾病發生中的作用進行綜述，為進一步了解TDG在生理和病理過程中的作用提供理論依據。

1 TDG在DNA甲基化修飾調節中發揮多方面的作用

1.1 DNA的甲基化修飾

DNA甲基化是最早被發現的DNA表觀遺傳修飾途徑之一[1]。在胚胎發育、配子發生和體細胞組織分化等過程中，建立和維持正確的DNA甲基化模式是必不可少的[2]。在本綜述中，對于DNA甲基化修飾特指胞嘧啶被修飾成5-甲基胞嘧啶(5-methylcyosine, 5mC)。

1.2 TDG介導的DNA去甲基化

TDG參與的DNA去甲基化修飾包含兩種類型: DNA被動去甲基化和DNA主動去甲基化。

1.2.1 TDG與DNA被動去甲基化 DNA的甲基化的發生和傳遞依賴DNA甲基轉移酶(DNA methylation transferase, DNMT)驅動，如果DNMT的活性受到抑制，會阻礙新的甲基化修飾發生。TDG通過靶向錨定DNMT，抑制DNMT對DNA產生新的甲基化修飾[2-3]，已攜帶修飾基團的DNA被不斷地“稀釋”，總體的DNA的甲基化率則會隨著復制的進行而不斷減低，這被稱為TDG介導的DNA被動去甲基化。

1.2.2 TDG與DNA主動去甲基化 DNA被動去甲基化只能阻斷新的甲基化事件的發生，若是需要通過不依賴DNA復制的方式將已被修飾的DNA甲基化基團完全去除，則需要通過DNA主動去甲基化過程實現。……