二十世纪以来,癌症已经成为威胁人类生命安全的主要原因之一,而乳腺癌也成为威胁女性生命安全最主要的疾病。据统计,全世界乳腺癌的发病率都在逐年上升,这使女性的身心健康受到了极大的威胁。因此,为女性研究乳腺癌的发病机制,从而获得更加行之有效的治疗手段,对于全世界都是具有重大意义的。近年来,越来越多的报道表明乳腺癌的发生发展及转移与很多肿瘤相关基因的表达失调有很大关系,而表观遗传学可以阐明细胞分裂的遗传控制如何变得失调并导致癌症,这就提供了一种根据表观遗传学来探究乳腺癌发生发展的机制并获得有效治疗手段的可能。乙酰化修饰是表观遗传学中一种独特的蛋白翻译后修饰。蛋白质乙酰化修饰包括组蛋白乙酰化和非组蛋白乙酰化。而非组蛋白乙酰化已被证明可以通过改变其稳定性,细胞定位和蛋白质-核苷酸/蛋白质-蛋白质相互作用来调节蛋白质功能,从而调节肿瘤的发生发展及转移。MYST1,(也称MOF或KAT8)是存在于高等真核生物细胞中的一种乙酰转移酶,由染色质域和乙酰辅酶A结合结构域组成。早有研究表明,MYST1通过乙酰化组蛋白H4赖氨酸16(H4K16),调控染色质组装、转录激活和DNA损伤后细胞凋亡。此外,哺乳动物细胞中MYST1的消耗不仅使组蛋白H4K16ac减少,还可导致基因转录异常,特别是导致某些肿瘤抑制基因或癌基因的异常表达,表明MYST1在肿瘤发生中起着关键作用。有报道称MYST1在乳腺癌中表达异常,但是其在乳腺癌发生发展中的分子机制还少有研究报道,因此,研究MYST1以及其潜在的下游靶标蛋白对于了解乳腺癌发生发展的分子机制及开发潜在的乳腺癌治疗靶标具有重要的研究意义。本课题主要研究了MYST1基因通过调控USP39乙酰化来调控乳腺癌发生发展的分子机制。相关的实验内容以及结果如下:1.MYST1基因在乳腺癌中普遍低表达通过基因表达图谱分析数据库(GEPIA)分析MYST1在乳腺癌中的表达情况。结果表明,MYST1在乳腺癌中普遍低表达,并且在大多数癌症中表达都比较低,表明MYST1可能是一个癌症相关基因。2.MYST1与USP39相互作用,并共定位于细胞核我们利用免疫共沉淀实验证明了MYST1与USP39存在蛋白质相互作用,并且两者之间的相互作用主要是由含有HAT结构域的MYST1的C-末端以及含有锌指结构域的USP39的N-末端介导的。然后我们通过免疫荧光实验发现,在人乳腺癌细胞MCF-7中MYST1与USP39共定位于细胞核。3.MYST1调控USP39的乙酰化在确定MYST1与USP39相互作用以后,我们进一步验证了MYST1和USP39相互作用对USP39的影响。利用乙酰化免疫沉淀实验,我们发现过表达MYST1可以调控USP39的乙酰化水平,并且在MYST1稳定敲低的乳腺癌MCF-7细胞株中内源USP39的蛋白水平升高,表明MYST1对USP39的乙酰化可能会影响USP39的蛋白水平。4.MYST1敲低促进乳腺癌细胞的增殖能力和迁移能力为了研究MYST1和USP39对乳腺癌发生发展的影响,我们在人乳腺癌细胞MCF-7中构建了MYST1和USP39稳定敲低和稳定过表达的细胞株。然后通过MTS实验,克隆形成实验以及细胞划痕愈合实验,检测各细胞株的增殖能力和迁移能力。结果表明MYST1敲低后增强了乳腺癌MCF-7细胞株的增殖能力和迁移能力,而USP39敲低后抑制了乳腺癌MCF-7细胞株的增殖能力和迁移能力。结合前面的结果,我们推测MYST1可能通过介导USP39乙酰化而影响USP39的蛋白水平,从而影响乳腺癌的增殖能力和迁移能力。