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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。