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

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-Immunoprecipiration)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(ChromatinImmunoprecipitation 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：OIL-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。