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摘要表观遗传是指在DNA序列没有发生变化的前提下，生物体的基因表达和相关性状发生改变并稳定遗传给后代的现象。DNA甲基化是生物体内最普遍的一种表观遗传修饰，甲基基团的增加不影响碱基序列，却能改变碱基本身的性质影响转录因子等调控蛋白与DNA结合，从而调控基因的转录表达。DNA甲基化广泛参与胚胎发育、组织器官再生、肿瘤发生发展、衰老等生物学过程。<br>　　UHRF1(Ubiquitin-like with PHD and Ring Finger domains 1)作为一种表观遗传调控因子，它通过招募DNA甲基转移酶1(DNA Methyltransferase 1，DNMT1)到新合成的DNA子链上，参与DNA甲基化过程。UHRF1由多个功能结构域组成，SRA(SET and RING-associated domain)结构域可与半甲基化的 DNA 结合，TTD(Tandem Tudor domain)串联结构域具备识别H3K9me3的能力，RING(Really interesting and new gene)结构域借助其E3泛素连接酶的活性将组蛋白H3泛素化，通过各个结构域协同作用维持DNA甲基化和组蛋白修饰等。UHRF1能够参与多种生物学过程，如胚胎发育、DNA损伤修复、细胞凋亡、肿瘤的发生形成等。<br>　　c-Ab1是一种非受体酪氨酸激酶，属于Abelson超家族，由多种结构域和基序构成，包括具备与脯氨酸蛋白配体结合能力的SH3结构域，以及能够与被磷酸化修饰的酪氨酸底物结合的SH2结构域，核定位信号结构域，出核信号结构域等。在生理条件下，细胞核和细胞质中均有c-Ab1的分布，而丰富的亚细胞定位也决定了其功能多样性，它可以参与细胞增殖、细胞凋亡、细胞分化、DNA损伤修复等生理过程。<br>　　实验室前期通过质谱研究在c-Ab1的免疫沉淀复合物中检测到UHRF1，提示c-Ab1和UHRF1存在相互作用。进一步，富集与c-Ab1共表达的UHRF1蛋白并进行液相质谱/质谱/质谱联用(LC-MS/MS)分析，共鉴定出5个UHRF1磷酸化位点，分别为Y140、Y547、Y555、Y674和Y764。这些结果提示，细胞中的c-Ab1能够结合UHRF1并对其进行磷酸化修饰。<br>　　基于前期的实验结果，我们对两者的相互作用关系进行更加深入的探讨。通过免疫共沉淀的方法，证实外源表达的UHRF1与c-Ab1及其相关蛋白Arg在细胞中均存在相互作用，以及MCF-7细胞中内源的UHRF1与c-Ab1也存在相互作用。进一步，通过Far Western blot实验，初步证明UHRF1与c-Ab1的相互作用是直接的，UHRF1可能主要通过SRA结构域和RING结构域与c-Ab1结合。而磷酸化实验研究则证实，是c-Ab1介导UHRF1磷酸化，而c-Ab1相关基因蛋白Arg不能磷酸化UHRF1。通过免疫共沉淀鉴定出Y555、Y674和Y764是主要的磷酸化位点。通过体外激酶实验发现，UHRF1的SRA结构域上Y547和Y555磷酸化位点双突变为苯丙氨酸（F）后，磷酸化水平下调显著。<br>　　接下来，我们对c-Ab1介导的UHRF1磷酸化的生物学功能进行研究，发现使用c-Ab1的抑制剂AMN107处理或在细胞中敲除ABL1基因（c-Ab1编码基因），UHRF1与DNMT1相互作用明显增强，而与H3K9me3相互作用没有受到显著影响。进一步，通过使用流式细胞仪对细胞整体甲基化（5mC）进行检测，发现敲除ABL1基因或者敲低UHRF1表达，均会导致细胞的整体甲基化水平下调，而使用UHRF1抑制剂处理却无法进一步下调ABL1基因敲除细胞的甲基化水平，提示c-Ab1是通过UHRF1调控细胞的甲基化。<br>　　随后，对细胞进行全基因组甲基化测序（WGBS）和转录组测序（RNA-seq），发现ABL1基因敲除或UHRF1基因敲低会导致大量基因的甲基化谱发生改变，进而导致基因表达谱变化。其中，有5257个基因受ABL1和UHRF1共同调控，使用GO（Gene Ontology）和 KEGG（Kyoto Encylopedia of Genes and Genomes）对这些共同基因进行富集通路分析，发现这些基因大部分都与胚胎发育、组织器官生长发育和癌症相关。<br>　　上述研究结果表明，c-Ab1能够结合并介导UHRF1磷酸化修饰，磷酸化改变了UHRF1招募DNA甲基化酶到靶位点的功能，从而调控DNA甲基化，参与胚胎发育、肿瘤发生发展等重要的生物学过程。本研究发现c-Ab1对UHRF1的磷酸化参与DNA甲基化调控并揭示其分子机制，说明通过调节c-Ab1激酶活性可参与调控生物表观遗传，为胚胎发育、组织器官再生和肿瘤发生发展等提供新的干预措施。