【摘要】：甲基化修飾是最常見(jiàn)的翻譯后修飾(Posttranslational modification,PTM)方式之一,包括精氨酸甲基化和賴氨酸甲基化等。精氨酸甲基轉(zhuǎn)移酶4(Protein Arginine Methyltransferase 4,PRMT4)又被稱為共激活因子相關(guān)的精氨酸甲基轉(zhuǎn)移酶 1(Coactivitor-associated arginine methyltransferase 1,CARM1),是精氨酸甲基轉(zhuǎn)移酶(Proteinargininemethyltransferase,PRMT)家族中的I型蛋白成員,即可催化精氨酸進(jìn)行單甲基化修飾以及非對(duì)稱雙甲基化修飾。CARM1通過(guò)甲基化組蛋白、轉(zhuǎn)錄因子、共調(diào)控因子、剪接因子以及RNA聚合酶II發(fā)揮作用,調(diào)控了多種細(xì)胞功能,包括細(xì)胞周期的推進(jìn),mRNA的剪接,以及DNA損傷修復(fù)等。課題組的前期研究結(jié)果表明精氨酸甲基轉(zhuǎn)移酶CARM1能調(diào)控細(xì)胞周期的進(jìn)程。本課題進(jìn)一步通過(guò)親和純化質(zhì)譜分析鑒定到與CARM1功能性互作的染色質(zhì)重塑 Mi-2/NuRD(Nucleosome Remodeling Deacetylase)復(fù)合體。接下來(lái)我們運(yùn)用多種技術(shù)研究CARM1和NuRD復(fù)合物的相互作用以及生物學(xué)功能:通過(guò)親和純化聯(lián)合質(zhì)譜分析找到與CARM1相互作用的蛋白,鑒定出NuRD復(fù)合物;通過(guò)Biacore和免疫共沉淀實(shí)驗(yàn),證實(shí)CARM1與NuRD復(fù)合物中的成員HDAC2、MTA1、MBD3、GATAD2A均存在相互作用;通過(guò)體外甲基化實(shí)驗(yàn),揭示NuRD復(fù)合物中GATAD2A亞基是CARM1的新型非組蛋白甲基化底物;通過(guò)親和純化聯(lián)合定量質(zhì)譜分析,鑒定出GATAD2A的5個(gè)精氨酸甲基化位點(diǎn):R213、R249、R258、R273、R293;利用 CRISPR/Cas9 基因編輯技術(shù)構(gòu)建CARM1敲除穩(wěn)定細(xì)胞株;通過(guò)定量質(zhì)譜,證實(shí)敲除CARM1后,GATAD2A甲基化減弱,同時(shí)NuRD復(fù)合物的正常組裝受到干擾;通過(guò)流式分析確定NuRD復(fù)合體在細(xì)胞周期中的重要作用。眾所周知,細(xì)胞周期的異常與癌癥發(fā)生發(fā)展密切相關(guān),這意味著CARM1與NuRD復(fù)合物的相互作用可能在癌癥的發(fā)生發(fā)展中發(fā)揮重要的作用。綜上所述,本課題闡述了 CARM1影響癌癥的發(fā)生發(fā)展的一種潛在機(jī)制,即CARM1通過(guò)甲基化GATAD2A,從而影響NuRD復(fù)合物的組裝,進(jìn)而影響細(xì)胞周期的正常推進(jìn)。GATAD2A作為CARM1的非組蛋白底物為靶向CARM1的活性小分子的篩選提供了新的思路。這樣的小分子將為防治CARM1相關(guān)癌癥帶來(lái)新的希望。
【圖文】：

成的核小體，另外還有Ｈ１作為連接組蛋白，所有組蛋白都會(huì)進(jìn)行翻譯后修飾，逡逑大部分修飾發(fā)生在組蛋白尾部：乙�；�、甲基化、磷酸化、泛素化、ＡＤＰ－核糖基逡逑化等（圖１．２）邋�。保梗�。組蛋白修飾在轉(zhuǎn)錄調(diào)控、ＤＮＡ修復(fù)、ＤＮＡ復(fù)制、可變剪接逡逑和染色體凝集等方面都有非常重要的作用［１９ＰＱＨ２１］。組蛋白甲基化和去甲基化可逡逑以調(diào)控ＤＮＡ甲基化酶的穩(wěn)定性，從而調(diào)控ＤＮＡ甲基化水平；另一方面，ＤＮＡ逡逑甲基化也可以指導(dǎo)組蛋白修飾，例如ＤＮＡ甲基化后可以招募ＭｅＣＰ２調(diào)節(jié)Ｈ３Ｋ９逡逑的甲基化［２２］。逡逑Ｈ１Ｂ逡逑————，逡逑Ｉ邐ｙＷｔｍ邐！邋◎邐價(jià)嫩；逡逑—逡逑圖１．２組蛋白修飾概覽［２３］逡逑發(fā)生修飾的氨基酸位置如圖所示，其中Ｋ代表賴氨酸，Ｒ代表精氨酸，Ｓ代表絲氨酸，Ｔ代表蘇氨酸；逡逑顏色代表修飾類型：綠色代表甲基化修飾，粉色代表乙�；揎�，，藍(lán)綠色代表磷酸化修飾，米黃色代表泛逡逑素化修飾。逡逑ＡＴＰ依賴的染色體重塑復(fù)合物可以根據(jù)組成蛋白和生化活性分成不同的家逡逑族，包括ＮｕＲＤ和ＳＷＩ／ＳＮＦ，〗ＳＷＩ，ＩＮＯ８０，邋ＳＷＲ１復(fù)合物。其中，ＮｕＲＤ復(fù)合體逡逑９逡逑

白－蛋白和蛋白－核酸的相互作用％］，從而影響一系列生物通路，包括基因轉(zhuǎn)錄、逡逑ＲＮＡ代謝、ＤＮＡ修復(fù)等等［２］［４６］。逡逑在哺乳動(dòng)物中，有三種不同的精氨酸殘基甲基化的形式［４７】（圖１．３）。最常見(jiàn)逡逑的是兩個(gè)甲基共同取代狐基同一個(gè)氮原子上的氫原子，這種取代方式的產(chǎn)物被稱逡逑為非對(duì)稱二甲基精l#酸（ａｓｙｍｍｅｔｒｉｃ邋ｄｉｍｅｔｈｙｌａｒｇｉｎｉｎｅ，ＡＤＭＡ）；另一種取代方式逡逑即兩個(gè)甲基分別取代狐基的兩個(gè)不同氮原子上的氫原子，被稱為對(duì)稱性二甲基精逡逑１１逡逑
【學(xué)位授予單位】：廈門大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：R91

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本文編號(hào)：2704327