本文選題：KDM3A + 熱激　； 參考：《北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院》2016年博士論文

【摘要】：熱激應(yīng)答是生物體對外界高溫刺激(廣義的還包括冷刺激,化學(xué)刺激等等)的一種生物學(xué)應(yīng)激反應(yīng)的過程,對生物體適應(yīng)復(fù)雜的外界環(huán)境,行使正常的生物學(xué)功能有著非常重要的作用。熱激蛋白家族是熱激過程中一類能受到特異性調(diào)控和誘導(dǎo)表達的蛋白家族,對熱激應(yīng)答起到了最關(guān)鍵的作用,能通過分子伴侶等形式保護細胞在復(fù)雜環(huán)境下存活。組蛋白是一種真核生物細胞中廣泛存在的DNA結(jié)合蛋白。DNA緊密纏繞在組蛋白八聚體上。組蛋白對染色質(zhì)有著非常重要的結(jié)構(gòu)和功能意義。組蛋白賴氨酸殘基可以發(fā)生乙�；蛘呒谆刃揎�,這些修飾可以通過空間或電荷效應(yīng)影響基因轉(zhuǎn)錄,而組蛋白H3上第九位賴氨酸上的二、三甲基化則一般與轉(zhuǎn)錄抑制過程有關(guān)。KDM3A(又名JHDM2A或者JMJD1A)是一種能特異催化去除H3K9me1/2修飾的去甲基化酶。KDM3A已知能參與精子發(fā)生、能量代謝、細胞分化、細胞癌變等生物學(xué)過程中,但其調(diào)控的機制和原理知之甚少。在本課題組之前的研究中發(fā)現(xiàn),熱激能激活的部分熱激蛋白基因在與熱激相似的γ干擾素(IFNy)刺激下不能激活,而這種不同存在細胞特異性,這種差異調(diào)控的機制值得進一步研究。本課題研究結(jié)果中,檢測到人外周血白血病淋巴T細胞細胞系Jurkat在熱激條件下HSP90AA1(hsp90a)等基因表達增加,進一步使用轉(zhuǎn)錄組測序分析了熱激前后Jurkat細胞轉(zhuǎn)錄組的變化,找出了表達顯著變化的基因群并分析了其功能聚類情況,統(tǒng)計了多種熱激蛋白在RNA水平表達變化情況。通過染色質(zhì)免疫共沉淀(ChIP)等研究發(fā)現(xiàn)熱激中HSP90AA1基因啟動子區(qū)會發(fā)生組蛋白H3上第九位賴氨酸的二甲基化修飾的減少,進一步研究發(fā)現(xiàn)組蛋白去甲基化酶KDM3A參與到此過程中,能在熱激中結(jié)合到靶基因調(diào)控區(qū)發(fā)揮催化活性。免疫共沉淀、功能缺失突變和敲低實驗以及體外磷酸化等實驗結(jié)果表明蛋白激酶MSK1能特異性的在熱激條件下磷酸化KDM3A的264位絲氨酸。制備此位點特異性磷酸化抗體后,通過ChIP-seq研究發(fā)現(xiàn)264位絲氨酸磷酸化的KDM3A高度富集于基因調(diào)控區(qū),可能參與數(shù)種熱激蛋白基因在熱激中轉(zhuǎn)錄活化的過程,且其富集區(qū)域統(tǒng)計偏好堿基序列與轉(zhuǎn)錄因子STAT1的偏好性最為相似。進一步通過免疫共沉淀證明了磷酸化KDM3A在熱激中與STAT1相互作用且LDM3A磷酸化是相互作用關(guān)鍵因素,通過刪切實驗找出了相互作用區(qū)域。干擾STAT1后檢測KDM3A在HSP90AA1基因募集情況發(fā)現(xiàn)STAT1是磷酸化KDM3A募集的必要條件。ChIP-reChIP實驗證明了熱激后STAT1與磷酸化的KDM3A的共同結(jié)合在靶基因相同位置。這些結(jié)果都表明熱激條件下磷酸化KDM3A被STAT1募集并發(fā)揮酶活性是HSP90AA1基因轉(zhuǎn)錄激活的關(guān)鍵。本課題的結(jié)果第一次發(fā)現(xiàn)組蛋白賴氨酸去甲基化酶能通過特異的磷酸化來調(diào)控其被特異的轉(zhuǎn)錄因子募集以在刺激條件下完成對靶基因的調(diào)控的現(xiàn)象。本課題的研究結(jié)果除了更清楚的解析了HSP90AA1等基因在熱激后被激活轉(zhuǎn)錄的機制,解釋了熱激與IFNγ處理中部分基因能否活化存在差異的機制,也為熱刺激下真核基因轉(zhuǎn)錄調(diào)控的模式增加了一種新的解釋,為組蛋白修飾酶參與調(diào)控特定基因表達增添了新的證據(jù)。
[Abstract]:Heat shock response is a kind of biological stress response of the organism to external high temperature stimulation ( including cold stimulus , chemical stimulation , etc . ) . It is very important for the organism to adapt to complex external environment and to exercise normal biological function .
【學(xué)位授予單位】：北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：Q78

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1 張巖;組蛋白賴氨酸去甲基化酶KDM3A特異性磷酸化在熱激中對HSP90AA1基因表達的調(diào)控[D];北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院;2016年

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本文編號：1918023