組蛋白去甲基化酶是可以脫去組蛋白甲基化的一類酶,主要有LSD1和JmjC家族去甲基化酶兩類。
在組蛋白H3上,共有5個賴氨酸位點可以被甲基化修飾。組蛋白的甲基化曾被認為是一個不可逆的過程.
2004年,
哈佛醫學院的
施揚教授發現了第一個組蛋白的去甲基化酶LSD1(
lysine specific demethylase 1),
在
FAD的參與下, LSD1在體外可以特異去掉H3K4的二甲基和一甲基修飾, 在體內則可以去掉H3K9的二甲基和一甲基修飾. LSD1是
單胺氧化酶家族的一個成員, 由於單胺氧化酶反應的過程中需要ε-N原子上一個額外的質子的參與, 所以LSD1去甲基的活性受到底物的限制, 不能去掉賴氨酸的三甲基修飾.
2006年,
北卡羅來納大學教堂山分校的
張毅教授發現了一類含有JmjC結構域的去甲基化酶,JmjC家族去甲基化酶需要
鐵離子和a-酮戊二酸參與反應,可以去掉賴氨酸的三甲基化修飾.