强调
2013年3月20日至25日，来自22个国家的350多名科学家齐聚美国最古老的首都新墨西哥州圣达菲，参加“楔石研讨会”。表观遗传标记和癌症药物”。圣达菲的小但总是充满活力的城市,一个地方的历史和文化意义,与巨大的博物馆和美术馆的密度,为生动的参与者之间的交互提供了一个刺激的氛围,而结构良好的会议程序提供短到处走动的机会去圣菲滑雪胜地或Bandelier国家纪念碑,没有丢失任何优秀的会议。
在4天的时间里，共有52场精彩的讲座，包括8场全体会议和2场工作坊，以及3场张贴了约200张海报的研讨会。正如会议组织者所说，阿里Shilatifard（HotoS医学研究所），这个Keystone研讨会的最终目标是将制药行业的学者与科学家之间的差距融入更系统，高效的科学知识交流，并加强了表观遗传学和药物领域的战略合作发展。
科学会议涵盖了广泛的最近有趣的发现，在表观遗传学领域，从基础分子生物学研究解决的基本机制问题的真核细胞或模式有机体，高度疾病定向和癌症治疗表观遗传学。所提出的各种研究也涉及研究的范围:从全球表观遗传模式到单基因或蛋白质，由于其“主调节器”特性和随之而来的治疗机会而受到关注。
更具体地说，两次会话致力于染色体，染色质和转录，其中一个在多重群和三胞胎中，一个会议重点关注MICC在转录调节中的作用，而三次会议涉及（I）组蛋白标记的作用，（II）DNA分别甲基化，（iii）分别在发育和癌症中的NCRNA。最后，最后一次会议，主持罗伯特•艾森曼(Fred Hutchinson癌症研究中心)，也包括来自主要制药公司(Epizyme Inc.， Constellation Pharmaceuticals, Genentech Inc.)和the现状基于表观遗传的药物发现。
将人类癌症的遗传特征和组蛋白修饰酶联系起来用于未来的癌症治疗
Stuart L. Schreiber，哈佛大学，美国
Stuart L. Schreiber在Keystone专题讨论会的第一天发表了主题演讲，重点是人类癌症的遗传特征和基于组蛋白修饰酶(HME)的癌症治疗方法。Stuart L. Schreiber因开发了通过小分子来探索和调节癌细胞生物学的系统方法而闻名。重要的是，他的实验室为小分子筛选药物发现的多样性导向合成(DOS)方法做出了贡献。在fda批准的抗癌药物中，Schreiber集团发现了皮肤t细胞淋巴瘤的表观遗传药物vorinostat和romidepsin，抑制HDACs。
在他的谈话中，Schreiber博士指出了癌症基因依赖性的作用，包括染色质，以及创造通过染色质修饰改变细胞状态来产生新的癌症依赖性，最后他总结了当前关于发现的概念改变染色质状态的新型小分子。他工作的一个关键信息是，用小分子抑制染色质修饰酶并不总是会在转录组范围内引起戏剧性的变化。相反，某种特定的分子可以调节非常特定的通路。
通过染色质修饰的组蛋白去乙酰化酶，通过强制接近激活细胞过程的小分子二聚体，以及“硬目标”的小分子探针也提到了某些与癌症相关的基因调控范例。其中，一个有趣的范式涉及-连环蛋白通路和潜在的治疗靶点，用于子宫内膜、vaticcells和直肠癌，这些癌症在-连环蛋白中经常发生突变。Schreiber实验室发现了一种针对多蛋白复合物的分子，该复合物参与了ROS的消散。对药物敏感的细胞系有-连环蛋白突变。
施德莱德实验室的毒品是一种端粒酶逆转录酶抑制剂和靶向Bcl-2蛋白的两种分子。重要的是:(i)典型的WNT信号稳定-连环蛋白并开启WNT基因依赖的表达程序;(ii) -连环蛋白也被ROS激活，它在细胞核中与FOXO和gstpi介导的现象合作。基于这些事实，假设突变肿瘤中的-连环蛋白可能依赖于FOXO/GSTpi程序在GSTpi和-连环蛋白之间的合成致命相互作用。然而，情况更为复杂，因为(i) TERT是β-连环蛋白介导其致癌程序所必需的;(ii)已知-连环蛋白是一种生存基因，它通过下调BAX和上调BCL2家族成员来实现。
总的来说，Schreiber博士得出结论，在探索HME和开发基于HME的药物的道路上，至少有两种不同的方法。无论是靶向非癌基因，创造新的癌症依赖，还是中断癌基因依赖，都可以用于在治疗环境中调节表观基因组。
新见解转录机制及其监管
帕特里克·克莱默，基因中心，路德维希马克西米利安慕尼黑大学，德国
在染色体、染色质和转录会议上，来自德国慕尼黑大学(LMU, Germany)的Patrick Cramer教授介绍了他在转录调控方面的精彩工作。克拉默实验室通过结合结构生物学、体外功能分析和体内系统分析来解决转录过程机制的基本概念。在他的演讲中，Cramer教授介绍了RNA聚合酶(Pol) II起始和延伸的关键方面的概述。在Cramer group在Cell(张和Cramer, Cell 149, 2012年6月22日)发表的电影中，描述了RNA聚合酶II的七个功能状态:(i)启动能力完整Pol II- tfiif复合物;(ii)最小的封闭启动子复合物;(iii)最小的开放启动子复合体;最初转录复合体;(v)， Pol II-Spt4/5延伸复合物;(vi)、逮捕复杂;(vii) Pol II-TFIIS再活化中间体。
从机制的角度来看，在转录周期的不同阶段，RNA pol II通过其C-terminal domain (CTD)招募各种因子。Cramer实验室发现CTD由保守的七肽重复序列(Tyr1-Ser.2-Pro.3.用力推4-Ser.5-Pro.6.-Ser.7.)。在酵母中，CTD在Tyr位点磷酸化1，除了Ser2,用力推4塞尔5和Ser7.。TYR.1显示磷酸化刺激伸长因子SPT6的结合，损害终止因子NRD1，PCF11和RTT103的募集。TYR.1磷酸化水平上游转录起始位点下游并在聚腺苷酸化位点之前减少，很大程度上排除来自基因体的终止因子。总的来说，CRAMER LAB的工作表明，CTD修改触发和阻止因子招聘，并导致扩展的CTD代码，用于解释转录周期协调。
CTD编码基于Tyr的差异磷酸化1塞尔2和Ser5。Cramer实验室还从酿酒酵母中以3.4 A分辨率阐明了Pol II-TFIIB复合物的晶体结构，以及一个初始转录复合物的晶体结构，该复合物还包含DNA模板和一个6-核苷酸RNA产物。本研究的主要结论如下:TFIIB及其对应物可能是导致模板产物不依赖于引物的链起始和分离的原因。
在他演讲的第二部分，Patrick Cramer介绍了在他的实验室里开发的技术监测mRNA代谢系统的动态系统。一种技术被称为“动态转录组分析”或DTA，是基于非干扰代谢RNA标记与微阵列分析相结合的技术。这种方法还提供了mRNA的半衰期，从而使对mRNA衰减等转录后调控事件的研究成为可能。
另一种方法是通过染色质免疫沉淀结合高分辨率平铺微阵列(ChIP-chip)绘制活细胞基因组上的基因调控蛋白。该技术提供了RNA聚合酶及其相关因子在整个酵母基因组中的占用情况。
染色质修饰，转录伸长控制和儿童白血病
Ali Shilatifard，美国Stowers医学研究所
第三场会议题为“基因表达和癌症中的多梳和三胸”，由Ali Shilatifard博士的演讲开始，重点讨论了混合谱系白血病(MLL)蛋白家族和白血病发生。MLL正调节多个HOX基因，和几个染色体易位导致嵌合蛋白和白血病表型。ELL是第一个也是特征最好的MLL伙伴(RNA聚合酶II enlogation factor)。除了ELL, Shilatifard实验室鉴定了酿酒酵母Set1为MLL同源物，并纯化了Set1/COMPASS为第一个组蛋白H3赖氨酸4 (H3K4)甲基化酶。
有趣的是，Set1 / Compass及其酶促产品H3K4甲基化，在物种中受到高度保守。虽然酵母中只有一个指南针，Shilatifard实验室表明，果蝇拥有三个指南针家族成员，人类承受六个罗盘家族成员，每个都能拥有非冗余功能的甲基化H3K4。Shilatifard博士还介绍了有关指南针家庭和指南针家庭成员的活动的未发表的数据，参与基因表达和增强剂启动子通信的调控。
在他演讲的第二部分，Ali Shilatifard博士提出了一个模型通过Pol II的转录伸长率的调节可在白血病中具有重要作用。希拉提法实验室的生化研究表明，除了P-TEFb外，许多MLL转运伙伴都存在于生物化学上不同的蛋白质复合物中，即所谓的“含有ell的超级延伸复合物”-SEC。重要的是，MLL转位到SEC参与了SEC到MLL靶基因的错误招募，扰乱了这些位点的转录延伸检查点控制(TECC)，并介导了白血病的发生。
进一步的研究还表明，SEC不仅参与白血病中MLL靶基因的转录调控，而且在发育过程中响应环境刺激调节转录延伸控制和基因表达方面发挥着核心作用。最后，Shilatifard博士介绍了关于Pol II延伸因子SEC家族(SEC1-3)的鉴定及其在胚胎干细胞基因表达调控中的不同作用的最新发现。亚博赞助曼联
TET1介导的5MC氧化在PGC重编程和减数分裂中的作用
易张哈佛医学院，美国
“发展和癌症中的DNA甲基化”会议由Shuv主持。I.S. Grewal(美国国立卫生研究院NCI)，由张毅教授(美国哈佛医学院霍华德休斯医学院)发起。哺乳动物生殖细胞起源于多能性外胚层，因此，它们需要清除其“体细胞衍生”的表观遗传修饰，以获得与生殖细胞程序兼容的表观遗传状态。发生在原始生殖细胞(PGCs)中的表观遗传重编程包括cpg -富DNA胞嘧啶(5mC) 5位DNA甲基化的全面清除。
虽然负责DNA甲基化的酶已经很好地表征，但是负责哺乳动物细胞中活性DNA去甲基化的酶仍然难以捉摸。最近的研究表明，新颖的蛋白质系列，所谓的TET家族（十一易位 - Tet）具有将5MC（5-甲基胞嘧啶）转化为5HMC（5-羟甲基胞嘧啶），5FC（5-甲酰键菌）的能力和5CAC（5-羧基胞嘧啶）提高DNA去甲基化可能通过TET催化氧化，然后脱羧。在他的谈话中，张教授提出了最近关于DNA甲基化的TET催化动态调节的机制和功能的发现。
更具体地说，张集团已经证明了这一点PGCs的整体DNA去甲基化发生在三个步骤:(i)第一步涉及E8.5左右大量独立于et的5mC丢失，因为此时PGCs中的5mC水平明显低于体细胞;(ii)第二步是Tet蛋白将剩余的5mC氧化为5hmC;(iii)最后一步是在特定的E10.5至E13.5期间，以复制依赖的方式丢失5hmC。
在另一项研究中，Zhang小组采用功能丧失方法对小鼠进行研究，发现5mc特异性双加氧酶Tet1在PGCs减数分裂中具有重要的调节作用。重要的是，缺乏Tet1会显著降低女性生殖细胞的数量和生育能力。在tet1缺陷的卵母细胞中也观察到单价染色体和未解决的DNA双链断裂。虽然Tet1缺失对PGCs的全基因组去甲基化影响不大，但它导致DNA去甲基化缺陷和减数分裂基因亚群表达降低，提示Tet1在减数分裂和减数分裂基因激活中发挥作用。
Myc-Max/Mlx-Mondo网络介导的代谢协同转录调控
Robert N Eisenman, Fred Hutchinson癌症研究中心，西雅图，美国
Myc oncogene是一系列的转录因子的成员，是通过许多蛋白质/蛋白质和蛋白质/ DNA相互作用对癌症的贡献。Myc形成具有Max，另一个BHLHZIP因子的异二聚体，以在促培养和增殖靶标的启动子中结合，从而激活它们的表达。这些POL II靶标的激活是通过募集不同染色质修饰活动的介绍的。Myc / Max Complex也与其他蛋白质相互作用，包括疯狂家庭成员和MAX样蛋白质MLX。然而，Myc在蜂房中的作用更复杂，因为：（i）在某些目标处的转录镇压，通过Myc的直接参与Pol I-和Pol III依赖性转录来实现;（ii）Myc在全球染色质结构中具有作用;（iii）Myc最有可能展出最大独立的能力。由于Myc依赖性效应途径在癌症中的重要性和Myc参与的复杂表观遗传现象，3月24日星期日早上会议th致力于Myc及其在转录规范和发展中的作用。
Myc在肿瘤代谢中的作用是Rober N Eisenman博士演讲的重点。Myc驱动有氧糖酵解以及线粒体生物发生和谷氨酰胺分解。肿瘤的进展部分是通过转变有氧糖酵解和增加合成代谢而实现的。虽然Myc被认为是支持快速增殖的恶性细胞所需的中间代谢的中央调控因子，但现在我们知道它并不是单独作用的。除了Myc/Max复合物，扩展的Myc相关转录网络控制肿瘤细胞的代谢状态。这个网络包括max样蛋白Mlx，以及它的异源二聚伙伴MondoA和ChREBP。重要的是，MondoA和ChREBP都被证明是营养反应的转录调控因子。
Deregumated Myc需要扩展MAX-MLX网络的Mondoa-MLX ARM，以推动代谢重编程并保持肿瘤的生存和生长。此外，艾森曼实验室表明，涉及代谢的Myc诱导基因的亚组需要MondoA进行全表达。总的来说，艾森曼博士谈话的主要信息是Myc-Max / MondoA-MLX网络调节几种基因对Myc在肿瘤进展期间改变代谢状态的能力的转录活动。艾森曼博士得出结论，Myc和Mondoa功能的整合可能有助于将MYC链接到营养感测，并增加肿瘤细胞的代谢灵活性。
表观遗传标记和癌症药物综述
“表观遗传标记和癌症药物”的Keystone专题讨论会的主要目的是向科学界展示癌症表观遗传学的前沿发展，重点是药物发现。随着表观遗传学研究的迅速发展，本次会议为表观遗传学基础和应用科学家之间的知识交流提供了一个建设性的平台。此外，会议提供了一个独特的桥梁，汇集学术界和药物业的研究人员，允许发展战略合作。
参与者和邀请发言人的科学贡献传播了表观遗传治疗是一种迅速发展和有前途的领域的信息，这不仅限于目前的FDA批准的癌症治疗的表观遗传药物。我们越来越多的癌症表观生物和细胞重编程的增长;创造了新的疗法挑战。最近在会议期间提出的研究强调了癌症中表观遗传机制的每个组分的广泛重编程，包括DNA甲基化，组蛋白修饰，核小体定位和非编码RNA。全面了解正常和恶性细胞的表观蛋白组中发生的众多和多种分子现象将有望为更有效的表观癌症治疗策略提供新的靶标。
**EpiGenie非常感谢来自海德堡的德国癌症研究中心(DKFZ)的Efterpi Kostareli博士。