リジンデメチラーゼ（KDM）の出現。病態生理学的な洞察から新たな治療法の可能性まで

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Biomed. Pharmacother..2020 Jun;129:110392. S0753-3322(20)30585-0. doi: 10.1016/j.biopha.2020.110392.Epub 2020-06-20.

リジンデメチラーゼ（KDM）の出現。病態生理学的な洞察から新たな治療法の可能性まで

Emerging of lysine demethylases (KDMs): From pathophysiological insights to novel therapeutic opportunities.

Sarder Arifuzzaman
Mst Reshma Khatun
Rabeya Khatun

PMID: 32574968 DOI: 10.1016/j.biopha.2020.110392.

抄録

近年、核酸やタンパク質などの多様な基質を脱メチル化するリジンデメチラーゼ（KDM）の理解が飛躍的に進んでいます。KDMは、新規な構造、遺伝子発現制御における生理的役割、タンパク質の機能を修飾する能力などから、生物医学的な研究が盛んに行われています。このような構造の多様性により、KDMは単独で、あるいは他の多くの生体高分子との複合体として機能を発揮することが可能となっています。印象的な数の研究により、KDMは細胞や組織の微小環境に動的に局在していることが実証されている。その制御異常は、癌、免疫疾患、神経疾患、発生異常などのヒトの疾患と関連していることが多い。基礎となる生化学と疾患関連の知識の進歩により、一連のモジュレーターや技術的な化合物が開発されてきました。KDMの生物物理学的および生化学的特性が異なることを考慮して、本レビューでは、KDMの構造、機能、疾患関連、および治療標的化に関連する進歩に焦点を当て、KDMモジュレーションの特異性と有効性の両方の改善を強調した。

In recent years, there have been remarkable scientific advancements in the understanding of lysine demethylases (KDMs) because of their demethylation of diverse substrates, including nucleic acids and proteins. Novel structural architectures, physiological roles in the gene expression regulation, and ability to modify protein functions made KDMs the topic of interest in biomedical research. These structural diversities allow them to exert their function either alone or in complex with numerous other bio-macromolecules. Impressive number of studies have demonstrated that KDMs are localized dynamically across the cellular and tissue microenvironment. Their dysregulation is often associated with human diseases, such as cancer, immune disorders, neurological disorders, and developmental abnormalities. Advancements in the knowledge of the underlying biochemistry and disease associations have led to the development of a series of modulators and technical compounds. Given the distinct biophysical and biochemical properties of KDMs, in this review we have focused on advances related to the structure, function, disease association, and therapeutic targeting of KDMs highlighting improvements in both the specificity and efficacy of KDM modulation.