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Ikaros是重要的调节血液细胞分化发育的重要转录因子,在造血细胞的早期发育以及造血祖细胞分化为三大血液细胞系(红系细胞,淋巴细胞,粒细胞)时均需要Ikaros家族蛋白的参与,Ikaros蛋白的变异会直接导致机体血液系统疾病的发生。人们已经发现在恶性血液系统患者当中(主要是Pre-B ALL白血病患者)Ikaros基因的缺失,正是由于该基因的缺失,导致了白血病的发生。Ikaros蛋白在组蛋白去乙酰化酶1(HDAC1)的协同下与KDM5B上游调控序列结合,通过引发染色质的组蛋白修饰变化和结构重塑达到抑制致癌基因KDM5B的转录与表达。当用HDAC1抑制剂TSA或MS-275处理后,可以“缓减”Ikaros对KDM5B基因的抑制作用。在机体中,Ikaros的功能受到相关酶的调控,包括:酪氨酸蛋白激酶2(CK2)和蛋白磷酸酶1(PP1)。根据Dovat等研究发现,Ikaros蛋白有多个蛋白位点可被CK2磷酸化,磷酸化后的Ikaros可以进一步通过泛素化/蛋白溶酶体途径而降解。Ikaros的去磷酸化是由体内的蛋白磷酸酶1(PP1)调控的,PP1通过识别RVXF模序与Ikaros结合实现去磷酸化。在本研究中,通过Ikaros突变体与KDM5B转录表达的关系发现,mIkaros-VI-A11可以抵抗CK2的磷酸化作用,从而可以增强Ikaros抑制KDM5B的转录与表达,而mIkaros-VI-D5可以促进CK2的磷酸化作用,进而可以减弱Ikaros对KDM5B的转录与表达。通过CK2抑制剂TBB处理白血病细胞系,可以增强Ikaros的生物活性从而抑制KDM5B的表达。TBB可以抑制CK2的活性,但对细胞CK2的表达没有明显影响。用shRNA-Ikaros干扰Nalm6细胞后,可以“缓减”Ikaros对KDM5B的抑制作用,促进KDM5B的转录和表达。同时,我们在Pre-BALL白血病病人样本中进行ChIP和ChIP-qPCR进行验证。Pre-B ALL是一类恶性度很高的急性前B淋巴细胞白血病,由于Pre-B ALL细胞的Ikaros的一条等位基因是“缺失”的,即单拷贝Ikaros(IK-/+),其Ikaros不能发挥其正常的调控作用,所以这类白血病患者在治愈后的复发率很高。通过ChIP-qPCR发现,TBB处理组与对照组相比较,发现处理组的HDAC1升高、H3K9ac降低、H3K27me3升高、H3K4me3升高。为了进一步探究Ikaros抑制KDM5B的机制。我们通过ChIP-seq进行评估技术发现,Ikaros-HDAC1复合物结合到KDM5B上游调控序列之后,可以引起组蛋白修饰的变化和染色质的空间构象的改变。包括组蛋白H3K9的乙酰化降低、H3K27甲基化的升高、H3K4甲基化的升高等。Ikaros通过组蛋白修饰的变化以及染色质重构,达到抑制致癌基因KDM5B的表达。这为进一步研究Ikaros在人类白血病发生发展过程中作用以及以致癌基因KDM5B为靶点的治疗手段奠定基础。