组蛋白乙酰化修饰调控IL-4/STAT6信号转导通路基因转录活性的分子机制的研究

论文摘要

研究目的：细胞因子与其受体结合后启动复杂的细胞内分子间的相互作用,最终引起细胞基因转录的变化,这一过程称为细胞的信号转导。STAT6是信号转导和转录激活因子STATs家族的一员,可被细胞因子IL-4特异性激活。IL-4与其受体结合后,循JAK/STAT6信号转导通路,将活化信号通过蛋白质的相互作用逐级传递,最终激活特异性转录激活因子STAT6并启动靶基因的转录与表达,促进靶蛋白的合成。IL-4/STAT6信号通路的过度活跃参与包括哮喘等变态反应性疾病、肿瘤等多种疾病的进程。大量研究显示STAT6-TAD可结合一系列转录共激活因子p100、CBP和NCoA-1等来提高STAT6介导的转录活性和基因表达水平。但迄今为止,STAT6转录调控的机制尚不明确。PSF蛋白是我们前期通过GST融合蛋白钓取结合质谱分析技术发现的在IL-4刺激后可与STAT6-TAD结合的抑制IL-4/STAT6信号转导通路靶基因之一—Igε基因转录活性的转录抑制因子。我们前期的细胞内实验证实了IL-4刺激后PSF可将HDAC1募集到STAT6转录复合物中。本课题的研究目的在于初步探讨组蛋白乙酰化修饰调控IL-4/STAT6信号传导通路基因转录活性的分子机制。方法：本课题分两部分进行：第一部分采用激光共聚集显微镜观察法与免疫共沉淀法（Co-Immunoprecipitation）来研究PSF与STAT6特异性结合及两者结合的功能片段。第二部分是采用染色质免疫共沉淀法（Chromatin Immunoprecipitation Assay, ChIP）验证PSF通过影响特异性组蛋白乙酰化修饰来调控IL-4/STAT6信号转导通路转录活性及采用甘油密度梯度离心法分离蛋白复合物,探讨随着IL-4刺激时间的延长,PSF如何参与组成STAT6转录活性相关的HDACs复合物。结果：①IL-4刺激后PSF与STAT6呈现细胞内共定位；PSF通过STAT6-TAD与STAT6在细胞内直接结合；IL-4诱导STAT6与PSF发生酪氨酸磷酸化是二者结合的先决条件②PSF影响Igε启动子区域组蛋白乙酰化,抑制Igε启动子的基因表达；ChIP揭示IL-4刺激后TSA处理影响Igε启动子区域组蛋白乙酰化状态从而增强Igε启动子的基因表达；随着IL-4刺激时点的延长,PSF作为基因转录抑制因子,通过募集HDAC1等蛋白因子形成HDACs复合物,动态性参与调控IL-4/STAT6介导的基因转录活性。结论：①IL-4诱导STAT6与PSF酪氨酸磷酸化后,PSF与STAT6-TAD结合,发挥其基因转录抑制作用。②PSF作为基因转录抑制因子,通过募集HDAC1等蛋白因子形成HDACs复合物,影响Igε启动子区域组蛋白乙酰化,抑制Igε启动子的基因表达。

论文目录

• 中文摘要
• Abstract
• 缩略语
• 前言
• 研究现状、成果
• 研究目的、方法
• 一、PSF蛋白与STAT6蛋白6的特异性结合
• 1.1 对象和方法
• 1.1.1 细胞与质粒
• 1.1.2 主要试剂
• 1.1.3 主要溶液、缓冲液与培养基
• 1.1.4 主要仪器、设备
• 1.1.5 实验方法及流程
• 1.2 结果
• 1.2.1 PSF与STAT6细胞内共定位实验
• 1.2.2 PSF蛋白与STAT6蛋白的结合位点实验
• 1.2.3 磷酸化STAT6与PSF结合实验
• 1.3 讨论
• 1.4 小结
• 二、PSF抑制Igε基因转录活性分子机制的研究
• 2.1 对象和方法
• 2.1.1 细胞和质粒
• 2.1.2 引物
• 2.1.1 主要试剂
• 2.1.4 主要溶液、缓冲液与培养基
• 2.1.5 仪器设备
• 2.1.6 实验方法及流程
• 2.2 结果
• 2.2.1 PSF降低组蛋白乙酰化,抑制Ace-H3与Igε启动子的结合能力
• 2.2.2 TSA增加组蛋白乙酰化,增强Ace-H3与Igε启动子的结合能力
• 2.2.3 PSF参与组成STAT6转录活性相关的HDACs复合物的实验
• 2.3 讨论
• 2.4 小结
• 结论
• 本课题结论
• 课题展望
• 参考文献
• 发表论文和参加科研情况说明
• 综述 组蛋白乙酰化修饰在基因表达调控中的作用机制
• 综述参考文献
• 致谢