DOT1 样; DOT1L
OT1，酿酒酵母，同源物; DOT1
组蛋白 H3 甲基转移酶 DOT1 样
KIAA1814
HGNC 批准的基因符号：DOT1L
细胞遗传学定位：19p13.3 基因组坐标（GRCh38）：19:2,163,933-2,232,578（来自 NCBI）
▼ 说明
DOT1L 是一种甲基转移酶，可甲基化核小体组蛋白 H3 的 lys79（参见 602810）（Feng et al., 2002）。DOT1L 在多蛋白复合物中发挥作用，为 DOT1L 组蛋白 H3 甲基转移酶活性激活的基因靶标提供特异性（Ogoh 等人，2017）。
▼ 克隆与表达
通过对从大小分级的成年海马 cDNA 文库中获得的克隆进行测序，Nagase 等人（2001）克隆了部分 DOT1L cDNA，他们将其命名为 KIAA1814。RT-PCR 和 ELISA 揭示了可变但普遍存在的表达。在肺、睾丸和肾脏中检测到最高水平。在整个大脑和大多数测试的单个大脑区域中发现了中等到高水平。
Feng等（2002）通过在EST数据库中搜索与酵母Dot1同源的序列，获得了编码DOT1L的全长cDNA。推导的 1,537 个氨基酸的蛋白质的计算分子量为 165 kD，并包含用于蛋白质-蛋白质相互作用的 SAM（无菌 α 基序）结构域。然而，DOT1L 不具有大多数组蛋白赖氨酸甲基转移酶中的 SET 结构域。
▼ 测绘
Nagase等（2001）通过辐射杂交分析将DOT1L基因定位到染色体19。通过基因组序列分析，Feng等（2002）将DOT1L基因定位到染色体19p13.3。
▼ 基因功能
通过重组蛋白的体外测定，Feng等（2002）确定DOT1L对游离核心组蛋白无活性，但对核小体表现出显着的组蛋白甲基转移酶活性。对 SAM 结构域内截短的蛋白质或突变蛋白质的分析表明，DOT1L 是一种核小体 H3 特异性甲基转移酶，需要 SAM 以及氨基酸 351 和 472 之间的序列才能发挥活性。人胚胎肾细胞中 DOT1L 的过表达显着增加了 H3 的 lys79 甲基化，但对 lys4 或 lys9 没有影响。lys79 的甲基化归因于 DOT1L，在同步 HeLa 细胞的细胞周期中受到调节。在 S 期水平下降，在 G2 达到最低点，在 M 期上升，并在整个 G1 期间保持高水平。
McGinty et al.（2008）证明，使用化学泛素化的 H2B 可以直接刺激 DOT1L 介导的 H3 核小体内甲基化（赖氨酸 79）（参见 609904）。使用两个无痕正交表达蛋白连接（EPL）反应进行位点特异性 H2B 泛素化。将泛素化的 H2B 重建为化学确定的核小体，然后进行生化分析，结果表明泛素化的 H2B 直接激活 DOT1L 对 H3 赖氨酸 79 的甲基化，并由 DOT1L 催化结构域介导，很可能是通过变构机制。泛素化 H2B 不对称掺入双核小体表明甲基化的增强仅限于带有泛素化 H2B 的核小体。McGinty et al.（2008）得出的结论是，他们的工作证明了核小体内单独组蛋白的两种修饰之间存在直接的生化串扰。
Onder等人（2012）使用短发夹RNA靶向DNA和组蛋白甲基化途径中的基因，并鉴定了诱导多能干细胞（iPSC）生成的正向和负向调节剂。通过短发夹RNA或小分子抑制H3K79组蛋白甲基转移酶DOT1L可加速重编程，显着增加iPSC集落的产量，并替代KLF4（602253）和c-Myc（190080）。在重编程过程早期抑制 DOT1L 与 2 个替代因子 NANOG（607937）和 LIN28（611043）的显着增加有关，这两种因子在增强重编程中发挥重要的功能作用。H3K79me2 分布的全基因组分析表明，与上皮间质转化相关的成纤维细胞特异性基因在重编程的初始阶段丢失了 H3K79me2。DOT1L 抑制会促进在多能状态下注定受到抑制的基因中这种标记的丢失。Onder et al.（2012）得出的结论是，他们的发现表明特定的染色质修饰酶是重编程的障碍或促进剂，并证明了如何利用染色质修饰酶的调节来更有效地生成具有较少外源转录因子的 iPSC。
Ogoh等人（2017）使用缺乏Mllt10（602409）（Dot1l复合物子集中的辅助因子）的小鼠发现，这些Dot1l复合物是H3K79甲基化和中面部发育所必需的。Mllt10 -/- 小鼠胚胎在胚胎第12.5天（E12.5）出现中线面裂和眼距过远，鼻突发育中H3K79二甲基化减少，Ap2-α（TFAP2A）表达减少；107580）和Six2（604994），中线细胞增殖减少，E13.5周围由于血管缺陷而死亡。在培养的 E9.5 全小鼠胚胎中对 Dot1l 进行药理学抑制，导致 E10.5 的结果与 Mllt10 -/- 小鼠相似，但更严重。
▼ 生化特征
晶体结构
Min等人（2003）解析了人DOT1L催化结构域与S-腺苷-L-蛋氨酸（SAM）复合物的2.5埃分辨率结构。该结构揭示了主要由 α 螺旋 N 端结构域和中心开放 α/β 结构、由 SAM 结合口袋组成的活性位点和潜在的赖氨酸结合通道的独特组织。作者表明，催化结构域 C 末端的灵活带正电区域对于核小体结合和酶活性至关重要。
