リジン脱メチル化酵素（KDMs）は、ヒストンタンパク質上のリジン残基からメチル基を除去することにより、エピジェネティックな調節において重要な役割を果たす酵素です。ヒストンはDNAが巻きつくタンパク質であり、そのメチル化状態はクロマチン構造を変化させ、DNAを転写機構へのアクセスが容易または困難にすることによって遺伝子発現に影響を与えます。
リジン脱メチル化酵素にはいくつかのファミリーがあり、作用機序やターゲットとする特定のメチル化リジン残基に基づいて分類されます。主なタイプは以下の通りです：
リジン特異的脱メチル化酵素（LSD）ファミリー： このグループにはLSD1（KDM1Aとしても知られる）とLSD2（KDM1B）が含まれ、モノメチル化およびジメチル化リジンを脱メチル化します。特にLSD1はよく研究されており、遺伝子転写が活性化されたマークであるH3K4me1/2（ヒストン3リジン4のモノまたはジメチル化）と、遺伝子転写が抑制されたマークであるH3K9me1/2を脱メチル化することが知られています。
ジュモンジC（JmjC）ドメイン含有ファミリー： 鉄（Fe(II)）とα-ケトグルタル酸を補因子として使用する機構を利用して、より広範囲のメチル化リジンをターゲットとするこの大きなグループの脱メチル化酵素は、KDM2からKDM7まで指定され、特定のリジン残基の脱メチル化をターゲットにします。例えば、KDM6A（UTXとしても知られる）とKDM6B（JMJD3）は、遺伝子の抑制に関連するマークであるヒストン3のリジン27のトリメチル化（H3K27me3）を特異的に脱メチル化します。
リジン脱メチル化酵素は、細胞分化、発達、環境刺激への応答など、多くの生物学的プロセスに関与しています。KDMの調節不全は、がんを含むさまざまな疾患に関連しているとされており、不適切な脱メチル化により遺伝子発現が誤って促進され、腫瘍進行につながる可能性があります。
リジン脱メチル化酵素の研究は急速に進化している分野であり、クロマチンダイナミクス、遺伝子調節におけるそれらの特定の役割、およびエピジェネティックな調節不全を特徴とする疾患における治療介入の標的としての潜在的な可能性に関する理解を深める研究が進行中です。
Lysine demethylasesに属する遺伝子25
KDM1A
KDM1B
KDM2A
KDM2B
KDM3A
KDM3B
JMJD1C
KDM4A
KDM4B
KDM4C
KDM4D
KDM4E
KDM4F
KDM5A
KDM5B
KDM5C
KDM5D
KDM6A
KDM6B
UTY
KDM7A
PHF8
PHF2
KDM8
RSBN1
この記事の著者：仲田洋美医師
医籍登録番号 第371210号
日本内科学会 総合内科専門医 第7900号
日本臨床腫瘍学会 がん薬物療法専門医 第1000001号
臨床遺伝専門医制度委員会認定 臨床遺伝専門医 第755号
