300 resultados para METHYLTRANSFERASE


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QUESTOR, DuPont , ICI and EC Framework 4 collaboration (Groningen, Cardiff, Dresden) – Belfast PI Larkin.

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Enzymes that mediate reversible epigenetic modifications have not only been recognized as key in regulating gene expression(1) and oncogenesis(2,3), but also provide potential targets for molecular therapy(4). Although the methylation of arginine 3 of histone 4 ( H4R3) by protein arginine methyltransferase 1 ( PRMT1) is a critical modification for active chromatin(5,6) and prevention of heterochromatin spread(7), there has been no direct evidence of any role of PRMTs in cancer. Here, we show that PRMT1 is an essential component of a novel Mixed Lineage Leukaemia ( MLL) oncogenic transcriptional complex with both histone acetylation and H4R3 methylation activities, which also correlate with the expression of critical MLL downstream targets. Direct fusion of MLL with PRMT1 or Sam68, a bridging molecule in the complex for PRMT1 interaction, could enhance self-renewal of primary haematopoietic cells. Conversely, specific knockdown of PRMT1 or Sam68 expression suppressed MLL-mediated transformation. This study not only functionally dissects the oncogenic transcriptional machinery associated with an MLL fusion complex, but also uncovers-for the first time-an essential function of PRMTs in oncogenesis and reveals their potential as novel therapeutic targets in human cancer.

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DNA methyltransferase (DNMT) 3A and DNMT3B are both active de novo DNA methyltransferases required for development, whereas DNMT3L, which has no demonstrable methyltransferase activity, is required for methylation of imprinted genes in the oocyte. We show here that different mechanisms are used to restrict access by these proteins to their targets during germ cell development. Transcriptional control of the Dnmt3l promoter guarantees that message is low or absent except during periods of de novo activity. Use of an alternative promoter at the Dnmt3a locus produces the shorter Dnmt3a2 transcript in the germ line and postimplantation embryo only, whereas alternative splicing of the Dnmt3b transcript ensures that Dnmt3b1 is absent in the male prospermatogonia. Control of subcellular protein localization is a common theme for DNMT3A and DNMT3B, as proteins were seen in the nucleus only when methylation was occurring. These mechanisms converge to ensure that the only time that functional products from each locus are present in the germ cell nuclei is around embryonic day 17.5 in males and after birth in the growing oocytes in females.

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The enzyme catechol-o-methyltransferase (COMT) transfers a methyl group from adenosylmethionine to catecholamines including the neurotransmitters dopamine, epinephrine and norepinephrine. This methylation results in the degradation of catecholamines. The involvement of the COMT gene in the metabolic pathway of these neurotransmitters has made it an attractive candidate gene for many psychiatric disorders. In this article, we reported our study of association of COMT with schizophrenia in Irish families with a high density of schizophrenia. Three single nucleotide polymorphisms (SNPs) were genotyped for the 274 such families and within-family transmission disequilibrium tests were performed. SNP rs4680, which is the functional Val/Met polymorphism, showed modest association with the disease by the TRANSMIT, FBAT and PDT programs, while the other two SNPs were negative. These SNPs showed lower level of LDs with each other in the Irish subjects than in Ashkenazi Jews. Haplotype analysis indicated that a haplotype, haplotype A-G-A for SNPs rs737865-rs4680-rs165599, was preferentially transmitted to the affected subjects. This was different from the reported G-G-G haplotype found in Ashkenazi Jews, but both haplotypes shared the Val allele. We concluded that COMT gene is associated with schizophrenia and carries a small but significant risk to the susceptibility in the Irish subjects.

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A functional polymorphism (Val-158-Met) at the Catechol-O-methyltransferase (COMT) locus has been identified as a potential etiological factor in schizophrenia. Yet the association has not been convincingly replicated across independent samples. We hypothesized that phenotypic heterogeneity might be diluting the COMT effect. To clarify the putative association, we performed an exploratory analysis to test for association between COMT and five psychosis symptom scales. These were derived through factor analysis of the Operational Criteria Checklist for Psychiatric Illness. Our sample was the Irish Study of High Density Schizophrenia Families, a large collection consisting of 268 multiplex families. This sample has previously shown a small but significant effect of the COMT Val allele in conferring risk for schizophrenia. We tested for preferential transmission of COMT alleles from parent to affected offspring (n = 749) for each of the five factor-derived scales (negative symptoms, delusions, hallucinations, mania, and depression). Significant overtransmission of the Val allele was found for mania (P <0.05) and depression (P = 0.01) scales. Examination of odds ratios (ORs) revealed a heterogeneous effect of COMT, whereby it had no effect on Negative Symptoms, but largest impact on Depression (OR = 1.4). These results suggest a modest affective vulnerability conferred by this allele in psychosis, but will require replication.

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Madagascar periwinkle (Catharanthus roseus) produces the well known and remarkably complex dimeric anticancer alkaloids vinblastine and vincristine that are derived by coupling vindoline and catharanthine monomers. This thesis describes the novel application of carborundum abrasion (CA) technique as a tool for large scale isolation of leaf epidermis enriched proteins. This technique was used to facilitate the purification to apparent homogeneity of 16-hydroxytabersonine-16-0-methyltransferse (l60MT) that catalyses the second step in the 6 step pathway that converts tabersonine into vindoline. This versatile tool was also used to harvest leaf epidermis enriched mRNAs that facilitated the molecular cloning of the 160MT. Functional expression and biochemical characterization of recombinant 160MT enzyme showed that it had a very narrow substrate specificity and high affinity for 16-hydroxytabersonine, since other closely related monoterpene indole alkaloids (MIAs) did not act as substrates. In addition to allowing the cloning of this gene, CA technique clearly showed that 160MT is predominantly expressed in Catharanthus leaf epidermis, in contrast to several other OMTs that appear to be expressed in other Catharanthus tissues. The results provide compelling evidence that most of the pathway for vindoline biosynthesis including the 0- methylation of 16-hydroxytabersonine occurs exclusively in leaf epidermis, with subsequent steps occurring in other leaf cell types. Small molecule O-methyltransferases (OMTs) (E.C. 2.1.1.6.x) catalyze the transfer of the reactive methyl group of S-adenosyl-L-methionine (SAM) to free hydroxyl groups of acceptor molecules. Plant OMTs, unlike their monomeric mammalian homologues, exist as functional homodimers. While the biological advantages for dimer fonnation with plant OMTs remain to be established, studies with OMTs from the benzylisoquinoline producing plant, Thalictrum tuberosum, showed that co-expression of 2 recombinant OMTs produced novel substrate specificities not found when each rOMT was expressed individually (Frick, Kutchan, 1999) . These results suggest that OMTs can fonn heterodimers that confer novel substrate specificities not possible with the homodimer alone. The present study describes a 160MT model based strategy attempting to modify the substrate specificity by site-specific mutagenesis. Our failure to generate altered substrate acceptance profiles in our 160MT mutants has lead us to study the biochemical properties ofhomodimers and heterodimers. Experimental evidence is provided to show that active sites found on OMT dimers function independently and that bifunctional heterodimeric OMTs may be fonned in vivo to produce a broader and more diverse range of natural products in plants.

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Introduction: Le gène O6-méthylguanine-ADN méthyltransferase (MGMT) code pour une enzyme spécifique réparatrice de l’ADN qui protège les cellules de la toxicité des agents alkylants. Ainsi, l’activité du MGMT est un mécanisme majeur de résistance aux agents alkylants. Il a été démontré qu’une diminution de l’expression du gène MGMT par une hyperméthylation du promoteur résulte en une amélioration de la survie chez les patients avec certains types de tumeurs qui sont traitées avec des agents chimiothérapeuthique alkylants. Objectifs: Déterminer la prévalence de la méthylation du gène MGMT chez des patients avec des cancers épidermoïdes localement avancés de la sphère ORL traités avec chimioradiothérapie et évaluer l’impact de cette méthylation sur la survie. Méthodes: Sur 428 patients consécutifs, traités avec chimioradiothérapie à notre institution et suivis pour un période médiane de 37 mois, 199 spécimens chirurgicaux paraffinés ont été récupérés. L’ADN était extrait et modifié par le traitement au bisulfite. Une réaction en chaîne de la polymérase, spécifique à la méthylation était entreprise pour évaluer l’état de méthylation du promoteur du gène du MGMT. Les résultats de laboratoire étaient corrélés avec la réponse clinique. L’analyse statistique était exécutée à l’aide du test de Fisher pour les données catégoriques et à l’aide des courbes de Kaplan-Meier pour les échecs au traitement. Résultats : Des 199 extraits d’ADN initiaux, 173 (87%) étaient modifiés au bisulfite avec succès. Des ces spécimens modifiés, 71 (41%) ont démontré une hyperméthylation du MGMT. Pour les cas de méthylation et nonméthylation du MGMT, les caractéristiques des patients n’étaient pas significativement différentes. Les taux de réponse étaient 71 et 73% (p=NS) respectivement. Le contrôle locorégional était respectivement 87 et 77% (p=0.26), la survie sans maladie était 80 et 60% (p=0.38), la survie sans métastase à distance était 92 et 78% (p=0.08) et la survie globale était 64 et 62% (p=0.99) à 3 ans. Conclusions : L’état de méthylation du MGMT est fortement prévalent (41%) et semble avoir un possible impact bénéfique sur la survie quand la chimioradiothérapie est administrée aux patients avec des stades avancés de cancers tête et cou.

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Obwohl die DNA Methyltransferase 2 (Dnmt2) hoch konserviert ist und zu der am weitesten verbreiteten eukaryotischen MTase-Familie gehört, ist ihre biologische Funktion nach wie vor unklar. Nachdem lange Zeit keine DNA Methylierungsaktivität nachgewiesen werden konnte, wurde vor einigen Jahren über geringe Mengen an 5-Methylcytosin (5mC) in Retroelementen der “Dnmt2-only”-Organismen D. melanogaster, D. discoideum und E. histolytica berichtet (Kunert et al. 2003; Fisher et al. 2004; Kuhlmann et al. 2005; Phalke et al. 2009). Als kurze Zeit später robuste Methylierung der tRNAAsp durch humane Dnmt2 gezeigt wurde (Goll et al. 2006), wurde zunächst eine Dualspezifität des Enzyms vorgeschlagen (Jeltsch et al. 2006). Neuere Daten zum 5mC-Status verschiedener „Dnmt2-only“-Organismen bilden Anlass für kontroverse Diskussionen über Ausmaß und Bedeutung der DNA Methyltransferaseaktivität von Dnmt2 (Schaefer et al. 2010a; Krauss et al. 2011). Die vorliegende Arbeit konzentriert sich auf die Identifizierung neuer RNA Substrate des Dnmt2-Homologs DnmA aus D. discoideum sowie die biologische Bedeutung der tRNA-Methylierung durch Dnmt2. Wie in anderen Organismen beschrieben, fungiert auch DnmA als tRNAAsp(GUC) MTase in vitro und in vivo. Zusätzlich konnte in vitro tRNAGlu(UUC) als neues Substrat der Dnmt2-Homologe aus D. discoideum und dem Menschen identifiziert werden. In einem Kooperationsprojekt wurde außerdem auch tRNAAsp-Methylierungsaktivität für das Dnmt2-Homolog aus S. pombe (Pmt1) nachgewiesen. Crosslink-RNA-Immunopräzipitationen (RNA-CLIP) mit anschließender Next-Generation-Sequenzierung der mit DnmA assoziierten RNAs zeigen, dass DnmA mit tRNA Fragmenten interagiert, die sich vom Anticodonloop bis in den T-loop erstrecken. Neben der tRNAAsp(GUC) und tRNAGlu(UUC/CUC) sind Fragmente der tRNAGly(GCC) verstärkt angereichert. Inwiefern diese Fragmente eine biologische Funktion haben oder spezifische Degradationsprodukte darstellen, ist noch ungeklärt. Interessanterweise sind von einigen tRNAs wenige Sequenzen von antisense-Fragmenten in den RNA-CLIP Daten zu finden, die etwas kürzer, jedoch exakt komplementär zu den genannten sense-Fragmenten sind. Besonders stark sind diese Fragmente der tRNAGlu(UUC) vertreten. In einem weiteren RNA-CLIP Experiment wurden U-snRNAs, snoRNA und intergenische Sequenzen mit DnmA angereichert. Bei nachfolgenden in vitro Methylierungsstudien konnte ausschließlich die U2-snRNA als potentielles Nicht-tRNA-Substrat der hDnmt2 und DnmA identifiziert werden. Da tRNA Modifikationen im Anticodonloop die Codonerkennung beeinflussen können, wurde ein System etabliert um die Translationseffizienz eines GFP-Reportergens in Wildtyp- und dnmAKO-Zellen zu messen. In D. discoideum wird das Aspartat-Codon GAU ca. zehnmal häufiger genutzt als das GAC Codon, allerdings ist nur eine tRNAAsp(GUC) im Genom der Amöbe kodiert. Aus diesem Grund wurde zusätzlich die Frage adressiert, inwiefern die DnmA-abhängige Methylierung dieser tRNA das „Wobbling“ beeinflusst. Dazu wurde dem Reportergen jeweils eine (GAU)5- und (GAC)5-Leadersequenz vorgeschaltet. Entgegen der Annahme wurde der (GAC)5-Leader in beiden Stämmen etwas effizienter translatiert. Insgesamt zeigte der dnmAKO-Stamm eine leicht erhöhte Translationseffizienz der Reportergene. Vergleichende Analysen zur Aufnahme von Fremd-DNA zeigten signifikant reduzierte Transformationseffizienzen mit einem integrierenden Plasmid in dnmAKO-Zellen. Ein weiterer dnmAKO-Stamm zeigte diesen Effekt jedoch nicht, wobei bei derselben Mutante eine deutlich reduzierte Aufnahme eines extrachromosomalen Plasmids zu verzeichnen war. Untersuchungen zum Einfluss von DnmA auf die Regulation des Retroelements skipper ergaben keinen Zusammenhang zwischen der Generierung kleiner RNAs und der erhöhten Transkription des Retrotransposons in dnmAKO-Zellen (Kuhlmann et al. 2005). Durch Kompensationsversuche sowie Experimente mit einer weiteren dnmAKO-Mutante konnte die Mobilisierung des Retrotransposons nicht eindeutig als DnmA-Funktion eingeordnet werden. In einem weiteren Projekt wurden die Bindung des m5C-bindenden Proteins EhMLBP aus E. histolytica an DNA mittels Rasterkraftmikroskopie abgebildet (Lavi et al. 2006). Neben vermutlich unspezifischen Endbindungsereignissen konnte eine bevorzugte Bindungsstelle des Proteins an LINE DNA (long intersperesed nuclear element) identifiziert werden. Möglicherweise fällt diese mit einem von zwei A/T-reichen Bereichen der LINE DNA zusammen, von denen vermutet wird, dass diese für die Bindung von EhMLBP an DNA von Bedeutung sind. Insgesamt bestätigen die Ergebnisse dieser Arbeit die tRNAAsp Methylierungsaktivität als konservierte Dnmt2-Funktion. Darüber hinaus erweitern sie das Substratspektrum der Dnmt2-Methyltransferasen im Bereich der tRNA. Außerdem wird erstmals ein potentielles Nicht-tRNA Substrat vorgeschlagen. Zusätzlich geben neu entdeckte Phänotypen Hinweise auf vielfältige zelluläre Dnmt2-Funktionen.

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Seit der Entdeckung der Methyltransferase 2 als hoch konserviertes und weit verbreitetes Enzym sind zahlreiche Versuche zur vollständigen Charakterisierung erfolgt. Dabei ist die biologische Funktion des Proteins ein permanent umstrittener Punkt. In dieser Arbeit wird dnmA als sensitiver Oszillator bezüglich des Zellzyklus und weiterer Einflüsse gezeigt. Insgesamt liegt der Hauptfokus auf der Untersuchung der in vivo Charakterisierung des Gens, der endogenen subzellulären Verteilung, sowie der physiologischen Aufgaben des Proteins in vivo in D. discoideum. Um Hinweise auf Signalwege in vivo zu erhalten, in denen DnmA beteiligt ist, war es zunächst notwendig, eine detaillierte Analyse des Gens anzufertigen. Mit molekularbiologisch äußerst sensitiven Methoden, wie beispielsweise Chromatin‐IP oder qRT‐PCR, konnte ein vollständiges Expressionsprofil über den Zell‐ und Lebenszyklus von D. discoideum angelegt werden. Besonders interessant sind dabei die Ergebnisse eines ursprünglichen Wildtypstammes (NC4), dessen dnmA‐Expressionsprofil quantitativ von anderen Wildtypstämmen abweicht. Auch auf Proteinebene konnten Zellzyklus‐abhängige Effekte von DnmA bestimmt werden. Durch mikroskopische Untersuchungen von verschiedenen DnmA‐GFP‐Stämmen wurden Lokalisationsänderungen während der Mitose gezeigt. Weiterhin wurde ein DnmA‐GFP‐Konstrukt unter der Kontrolle des endogenen Promotors generiert, wodurch das Protein in der Entwicklung eindeutig als Zelltypus spezifisches Protein, nämlich als Präsporen‐ bzw. Sporenspezifisches Protein, identifiziert werden konnte. Für die in vivo Analyse der katalytischen Aktivität des Enzyms konnten nun die Erkenntnisse aus der Charakterisierung des Gens bzw. Proteins berücksichtigt werden, um in vivo Substratkandidaten zu testen. Es zeigte sich, dass von allen bisherigen Substrat Kandidaten lediglich die tRNA^Asp als in vivo Substrat bestätigt werden konnte. Als besondere Erkenntnis konnte hierbei ein quantitativer Unterschied des Methylierungslevels zwischen verschiedenen Wildtypstämmen detektiert werden. Weiterhin wurde die Methylierung sowie Bindung an einen DNA‐Substratkandidaten ermittelt. Es konnte gezeigt werden, dass DnmA äußerst sequenzspezifisch mit Abschnitten des Retrotransposons DIRS‐1 in vivo eine Bindung eingeht. Auch für den Substrakandidaten snRNA‐U2 konnte eine stabile in vitro Komplexbildung zwischen U2 und hDnmt2 gezeigt werden. Insgesamt erfolgte auf Basis der ermittelten Expressionsdaten eine erneute Charakterisierung der Aktivität des Enzyms und der Substrate in vivo und in vitro.

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The beneficial effects of green tea catechins, such as the proposed improvement in endothelial function, may be influenced by phase II metabolism during and after absorption. The methylation enzyme, catechol-O-methyltransferase (COMT), has a missense mutation rs4680 (G to A), proposed to result in a 40 % reduction in enzyme activity. In the present pilot study, twenty subjects (ten of each homozygous COMT genotype) were recruited. Green tea extract capsules (836 mg green tea catechins) were given in a fasted state, and a high-carbohydrate breakfast was given after 60 min. Blood samples and vascular function measurements were taken at regular intervals. The change in digital volume pulse stiffness index (SI) from baseline was shown to be different between genotype groups at 120 and 240 min, with a lower SI in the GG individuals (P ≤ 0·044). The change in blood pressure from baseline also differed between genotype groups, with a greater increase in systolic (P = 0·023) and diastolic (P = 0·034) blood pressure at 120 min in the GG group. The AA group was shown to have a greater increase in insulin concentrations at 120 min (P = 0·019) and 180 min (P = 0·008) compared with baseline, despite similar glucose profiles. No genotypic differences were found in vascular reactivity measured using laser Doppler iontophoresis, total nitrite, lipids, plasma total antioxidant capacity or inflammatory markers after ingestion of the green tea extract. In conclusion, SI and insulin response to the glucose load differed between the COMT genotype groups, and this may be suggestive of a green tea extract and genotype interaction.

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Purpose Green tea is thought to possess many beneficial effects on human health. However, the extent of green tea polyphenol biotransformation may affect its proposed therapeutic effects. Catechol-O-methyltransferase (COMT), the enzyme responsible for polyphenolic methylation, has a common polymorphism in the genetic code at position 158 reported to result in a 40% reduction in enzyme activity in in vitro studies. The current preliminary study was designed to investigate the impact of COMT genotype on green tea catechin absorption and metabolism in humans. Methods Twenty participants (10 of each homozygous COMT genotype) were recruited, and plasma concentration profiles were produced for epigallocatechin gallate (EGCG), epigallocatechin (EGC), epicatechin gallate (ECG), epicatechin (EC) and 4′-O-methyl EGCG after 1.1 g of Sunphenon decaffeinated green tea extract (836 mg green tea catechins), with a meal given after 60 min. Results For the entire group, EGCG, EGC, EC, ECG and 4′-O-methyl EGCG reached maximum concentrations of 1.09, 0.41, 0.33, 0.16 and 0.08 μM at 81.5, 98.5, 99.0, 85.5 and 96.5 min, respectively. Bimodal curves were observed for the non-gallated green tea catechins EGC and EC as opposed to single-peaked curves for the gallated green tea catechins EGCG and ECG. No significant parametric differences between COMT genotype groups were found. Conclusions In conclusion, the COMT Val(158/108)Met does not appear to have a dramatic influence on EGCG absorption and elimination. However, further pharmacokinetic research is needed to substantiate these findings.

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SCOPE: Evidence for the benefits of green tea catechins on vascular function is inconsistent, with genotype potentially contributing to the heterogeneity in response. Here, the impact of the catechol-O-methyltransferase (COMT) genotype on vascular function and blood pressure (BP) after green tea extract ingestion are reported. METHODS AND RESULTS: Fifty subjects (n = 25 of the proposed low-activity [AA] and of the high-activity [GG] COMT rs4680 genotype), completed a randomized, double-blind, crossover study. Peripheral arterial tonometry, digital volume pulse (DVP), and BP were assessed at baseline and 90 min after 1.06 g of green tea extract or placebo. A 5.5 h and subsequent 18.5 h urine collection was performed to assess green tea catechin excretion. A genotype × treatment interaction was observed for DVP reflection index (p = 0.014), with green tea extract in the AA COMT group attenuating the increase observed with placebo. A tendency for a greater increase in diastolic BP was evident at 90 min after the green tea extract compared to placebo (p = 0.07). A genotypic effect was observed for urinary methylated epigallocatechin during the first 5.5 h, with the GG COMT group demonstrating a greater concentration (p = 0.049). CONCLUSION: Differences in small vessel tone according to COMT genotype were evident after acute green tea extract.