LSD1调控MCF-7乳腺癌细胞的表观遗传修饰及靶基因的研究

发布时间：2020-03-18 01:06

【摘要】：背景:组蛋白赖氨酸的甲基化在基因表达、染色质重塑和细胞分化中具有重要的调控作用,组蛋白赖氨酸甲基转移酶(KMTs)和组蛋白赖氨酸去甲基化酶(KDMs)能动态调控这一过程。LSD1是第一个被鉴定出的组蛋白赖氨酸特异性去甲基化酶,已知它能催化H3K4和H3K9位点的单甲基化和双甲基化的去除,从而抑制或激活基因的转录。PRC2复合物中的主要成分EZH2是H3K27的甲基转移酶,可通过对H3K27进行甲基化修饰来抑制基因的转录。目的:除了已知的H3K4、H3K9位点,我们系统性的探究在MCF-7中LSD1沉默还能够影响哪些组蛋白赖氨酸位点的甲基化水平;并通过已知的LSD1靶基因探究LSD1是否通过影响其靶基因启动子处组蛋白赖氨酸的甲基化水平,来调控基因的转录;进一步明确LSD1对靶基因的调控是否是与其他转录因子或组蛋白甲基转移酶相互作用,共同调控的结果。方法:我们在MCF-7中对LSD1进行沉默,通过质谱实验探究LSD1能够影响组蛋白赖氨酸甲基化水平的位点;通过Western blot、RT-PCR和染色质免疫共沉淀实验分析LSD1对靶基因的调控,以及靶基因启动子处组蛋白甲基化水平的变化;通过免疫共沉淀IP、免疫荧光IF和GST-pull down实验鉴定LSD1和EZH2之间的相互作用及作用结构域;通过对LSD1、EZH2沉默后的MCF-7细胞进行蛋白质组学分析,并利用STING、GO等方法对检测到的两者共同影响的蛋白进行比较分析,得出两者共同影响的信号通路;通过ChIP实验检测EZH2沉默前后LSD1在信号通路中关键基因启动子上的结合情况。结果:在MCF-7乳腺癌细胞中,LSD1除了能调控已知的H3K4和H3K9位点的甲基化水平,还能影响H3K27、H3K36、H3K79位点的甲基化水平;甲基转移酶EZH2能与去甲基化酶LSD1相互作用,共同靶向干扰素信号通路基因,共同抑制干扰素刺激基因(如IRF9)的表达。结论:在MCF-7乳腺癌细胞中,LSD1广泛影响组蛋白赖氨酸的甲基化水平,并且能与其他甲基转移酶形成一个新系统,共同调控组蛋白赖氨酸甲基化水平,从而调控如干扰素刺激基因(IRF9)等基因的表达。
【图文】：

甲基转移酶,复合物

包括 PRC1 和 PRC2 两个复合物。PRCl 复态,PRC2 复合物主要是在起始阶段就抑制过维持 H3K27 的双甲基化和三甲基化进行化酶、组蛋白去甲基化酶、DNA 甲基转移控基因的转录和染色质的重塑[29-31]。最近研抑制PRC2结合到H3上，这说明H3K4的去重要的[32]。C2 复合体中有一亚基成分，称为 EZH2，它H2 中包含一个活性催化结构域 SET 区域饰，使 EZH2 具有甲基转移酶的活性[33]。但亚基 EED 和 SUZ12 形成复合物（PRC2）（图 1.2）。另外，EZH2 还能直接与 DNA。

受体,Ⅰ型干扰素,磷酸化,干扰素受体

干扰素基因均可表达。表达的干扰素在机体中通过一系列信号级联反应，合成功能性蛋白质、酶等，，从而发挥其抗病毒及免疫调节的功能[35]。1.5.2 Ⅰ型干扰素信号通路——JAK-STAT 信号传导通路Ⅰ型干扰素结合到细胞膜上的相应受体，使得受体两亚基异二聚化，然后与细胞质中的酪氨酸激酶（JAK 激酶）结合，干扰素受体胞内区的酪氨酸被磷酸化。受体磷酸化后又增强了受体与信号转导及转录活化蛋白（STAT）的相互作用，继而磷酸化并活化了 STAT 家族成员（STATs）[37]。磷酸化的 STATs 离开受体，STAT1 和 STAT2 形成异源二聚体，招募干扰素调节因子 9（IRF9）并与之相互作用形成干扰素刺激基因因子 3（ISGF3），随后在 IRF9 的指引下进入细胞核，结合到干扰素诱导基因（ISGs）启动子的刺激应答元件（ISRE）上，诱导干扰素诱导基因的转录[38]（图 1.3）。
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：R737.9

【相似文献】