Cell Rep │ 史隽课题组说明了3个全新的HDAC4酶活性底物及其在肌肉萎缩症中的重要作用

组抗原去乙酰解构复合物（HDAC， histone deacetylase）是癌症药物合作开发领域的热点。在人类中都存在18种相同的HDAC，可以进一步细分为4类：I类HDAC（HDAC1、2、3和8）主要存在于蛋白质器中都，主要最初功能是给组抗原透丝氨酸。II类HDAC进一步分为：IIa类（HDAC4、5、7和9）和IIb类（HDAC6和10）。IV类HDAC11至少在脊髓，肾和睾丸中都表达不止来。III类HDAC与蜂蜜抗原SIR2方面，采用NAD+而不是常用的复合物促总共启动时剂Zn2+。与传统意义的I类HDAC相同，II类HDAC并不是组抗原透丝氨酸复合物。这类HDAC的位点第一区的一个最重要——酪氨酸（tyrosine）被组氨酸（histidine）取而代之，因而针对组抗原的透丝氨酸位点比I类HDAC较低1000多倍。因此，II类HDAC被普遍相信并不是一个有活性的复合物，而是一个结构抗原，通过混合其他抗原起作用。一个流行的理论是，II类HDAC可以标识特定序列之中N-（lysine）的丝氨酸省略，混合上直至可以征募别的抗原，比如I类HDAC中都的HDAC3。HDAC3可以提供II类HDAC有缺陷的去丝氨酸位点，并且还可以继续混合NCoR/SMRT特异性总共消除核糖体，从而负面影响DNA特异性。另一个主要理论是，II类HDAC可以混合一些特异性特异性（例如myocyte enhancer factor 2， MEF2），从而消除这些特异性特异性依赖性的DNA特异性。然而只是因为II类HDAC对组抗原的位点很较低，就相信II类HDAC没有人位点的推论是不条理的。质谱分析全部都是蛋白质抗原的丝氨酸省略注意到有很多抗原质都可以被丝氨酸解构。这些抗原质不至少至少以外蛋白质器内的抗原，还以外蛋白质质和肝蛋白质之中的抗原等。另外，细菌并没有人组抗原，但是在细菌之中，也注意到有很多抗原可以被丝氨酸省略。这些证据都暗示了II类HDAC很有可能还是有位点的，位点是与组抗原相同的其他抗原质。一个不太好的案例就是IIb类HDAC6的位点之一是蛋白质质中都的微管抗原。然而到目前为止，只有很少的IIa类HDAC的位点被注意到，极少还是通过过表达不止来的方式证明的，并不一定是短时间的生理反应生态环境下的真正的位点。HDAC4属于IIa类HDAC，在果蝇四肢肌中都，对多种其会下肢萎缩的诱发反应后，HDAC4的表达不止来量但会降低。在因为变引发的下肢萎缩症中都，HDAC4在人类或者果蝇下肢中都的表达不止来量也但会降低。HDAC4全部都是身敲除 (constitutive whole body knockout) 的果蝇在祖父母直至便因为四肢发育异常而被害。时间推移特异的HDAC4DNA敲除的果蝇的原始数据显示HDAC4在短时间的生理反应生态环境下不是必须的，但是在阻碍或者生病的生态环境下，它但会有原先最初功能。因此，进一步明白传染病静止状态下HDAC4的分子索科利夫卡可能但会修筑原先治疗考虑。2019年10月底15日，提在三洋公司宾夕法尼亚州合作开发中都心的历史学者隽课题组在Cell Reports刊不止篇名HDAC4 Controls Muscle Homeostasis through Deacetylation of Myosin Hey Chain， PGC-1α， and Hsc70的文章，通过最初合作开发的除此以外的IIa类HDAC特异的小分子消除剂，混合DNA敲除的暴力手段，注意到了三个全部都是原先HDAC4复合物位点：肌球抗原重链 (myosin hey chain isoforms，MyHC)，PGC-1α和热激抗原70 (Hsc70)，同时还分析了HDAC4催解构这些位点的生理反应学意义。实际上的很多针对IIa类HDAC的科学研究极少是通过消除DNA表达不止来的方式来解决问题的。但是DNA不表达不止来，造成整个抗原表达不止来减低，并不必第一划分这类抗原作为复合物或者是整体抗原的最初功能。而目前刊不止的广谱的HDAC位点的小分子消除剂，例如TSA， vorinostat (也叫SAHA)， 其实都必要消除I类HDAC，对IIa类HDAC基本没有人活性。一个由Tempero Pharmaceuticals开发的称为叫TMP195的小分子，都是针对IIa类HDAC相当特异的小分子消除剂，但是它对IIa类HDAC的EC50大概在0.2 μM大概，活性并不很高。为了并能更多的科学研究IIa类HDAC的最初功能，提在公司合作开发不止一个最初颖的IIa类HDAC消除剂 便是 NVS-HD1，极为除此以外，EC50 < 1nM。NVS-HD1的考虑性也很强，对于I类HDAC的EC50 都超过了1 μM。另外的两个小分子，NVS-HD2和NVS-HD3是同系列解构合物的早期的消除剂。采用这些特异的IIa类HDAC消除剂，混合传统意义的DNAknockdown 或者knockout，历史学者隽课题组找到了三个HDAC4 (也可能是别的IIa类HDAC) 的位点。HDAC4可以去除MyHC上的丝氨酸。MyHC是造成下肢收缩的sarcomere的主要成分。消除 HDAC4可以降低蛋白质内MyHC的量，并且在蛋白质和果蝇中都消除由抗生素（dexamethasone）和脑部有缺陷引发的MyHC的抗原质损失。一个2010年的报道相信四肢肌中都HDAC4的敲除可以消除能降解MyHC的E3泛素连接复合物MuRF1的DNA特异性，从而预防性由于去脑部引发的下肢萎缩。而这文中揭示了一种相同的机制 便是 必要依赖性MyHC抗原。HDAC4过表达不止来但会造成MyHC的降解，而位点有缺陷的D840N突变体则不必。即使MuRF1过表达不止来后，IIa类HDAC消除剂也足以制止MyHC的降解。因而可能的中间体是，HDAC4被消除后，MyHC上的N-被乙酰解构，所以不必被MuRF1加上泛素，也就不但会被泛素抗原体系统降解。MyHC是四肢肌中都的最重要抗原，保持MyHC的抗原量就可以预防性下肢萎缩，并且保持下肢收缩最初功能。相似的中间体也适用于HDAC4的另一个位点 便是 PGC-1α。在下肢特异性PGC-1α转DNA果蝇中都，PGC-1α的mRNA降低了> 10倍，而抗原质至少降低？3倍，部分原因是PGC-1α但会被便降解（t1/2？15分钟）。NVS-HD1不至少可以在蛋白质中都而且可以在大鼠中都降低PGC-1α抗原总体，却则否着负面影响PGC-1α mRNA总体。NVS-HD1降低的PGC-1α抗原质的量也是？3倍，和转DNA果蝇类似。在失脑部的果蝇下肢中都，即使PGC-1α mRNA总体微小降较低，HDAC4敲除或IIa类HDAC消除剂也能制止PGC-1α抗原的减低。消除所有的 IIa类HDAC比基本上的HDAC4有缺陷效果更微小，与蛋白质内仔细观察到的PGC-1α可以和所有的IIa类HDAC（I类HDAC却说）必要混合的结果可知，暗示了IIa类HDAC之间可以互补作用。PGC-1α是代谢和肝蛋白质显现不止通路中都的最重要特异性总共启动时特异性。过表达不止来PGC-1α的果蝇体现不止提升的肝蛋白质最初功能，典型运动后的变解构。因此NVS-HD1可能在肝蛋白质传染病或者其他代谢传染病中都发挥最重要的作用。这文中也注意到HDAC4可以和Hsc70必要混合，并且可以去掉Hsc70的第128位N-的丝氨酸省略。当HDAC4的位点被消除直至，乙酰解构的Hsc70就不必不太好的混合抗生素的介导。但是只有与Hsc70和Hsp90混合的抗生素的介导，才是被全部都是然启动时的可以混合抗生素的静止状态。因而IIa类HDAC消除剂可以消除抗生素和介导混合，从而预防性由它引发的下肢萎缩。Hsc70是许多买家抗原行使职权短时间最初功能所必要的分子伴侣，因此其他最重要途径也可能受HDAC4的可调。；还有，这文中还注意到HDAC3，MEF2并不必和HDAC4必要混合。IIa类HDAC消除剂也并没有人负面影响MEF2依赖性的DNA的表达不止来。实际上驳斥的IIa类HDAC作为整体抗原的工作中间体似乎在四肢肌中都并不恰当。原始应是:M.Cadena1,JiangZhu1,ChikwenduIbebunjo1,et al.HDAC4 Controls Muscle Homeostasis through Deacetylation of Myosin Hey Chain, PGC-1α, and Hsc70Author links open overlay panel.ce11 rep.Volume 29, Issue 3, 15 October 2019, Pages 749-763.e12