昨天我們介紹了lncRNA與甲基化修飾的關(guān)系，加之之前有不少朋友留言想了解組蛋白的甲基化修飾作用與基因表達(dá)之間的關(guān)系，我們今天以一篇文章為例來說明。
在這之前，我們稍微了解一下組蛋白不同的修飾位點(diǎn)與基因表達(dá)的關(guān)系。“組蛋白甲基化是一類主要的染色質(zhì)修飾作用，它負(fù)責(zé)基因表達(dá)的表觀調(diào)控。修飾作用常發(fā)生在組蛋白N末端的賴氨酸(K)殘基。不同的修飾作用跟基因表達(dá)的激活或抑制有關(guān)。”組蛋白甲基化發(fā)生于組蛋白H3和H4上, 這兩種組蛋白上共有6個賴氨酸殘基位點(diǎn)可以發(fā)生甲基化。這些賴氨酸的氨基側(cè)鏈可以發(fā)生單甲基化、二甲基化和三甲基化作用。一般來說：
H3K9 轉(zhuǎn)錄抑制，H3K36me3轉(zhuǎn)錄激活， H3K79 基因修復(fù)
H3K27me3抑制基因表達(dá)， H3K4me3能促進(jìn)基因表達(dá)， H4K20與 DNA損傷相關(guān)
相關(guān)延伸閱讀可參看：
inferring causal relationships among different histone modifications and gene expression
http://pan.baidu.com/s/1i5bG4DZ 密碼：349j
今天分享的文獻(xiàn):
Long non-coding RNA CCAL regulates colorectal cancer progression by activating Wnt/β-catenin signalling pathway via suppression of activator protein 2α
這是一篇來自于GUT（IF 14，4/24/2015）的文章。
這篇文獻(xiàn)主要是一個工作量的體現(xiàn)。前期的篩選工作基礎(chǔ)很多，并且有10年左右的隨訪記錄，這是本文的亮點(diǎn)。另外加上組蛋白修飾調(diào)控lncRNA的表達(dá)，以及傍了個大款Wnt/β-catenin信號通路。其他都是一些常規(guī)化的實(shí)驗(yàn)套路。
作者發(fā)現(xiàn)了一個lncRNA受到組蛋白甲基化下調(diào)。對照上述組蛋白修飾作用，可以看到可能跟H3的9、27號賴氨酸甲基化有關(guān)，這塊實(shí)驗(yàn)作者未做。
概括：作者發(fā)現(xiàn)了一個結(jié)直腸癌相關(guān)的lncRNA（CCAL）。在結(jié)直腸癌中（CRC），組蛋白H3的甲基化及去乙?；饔媚芟抡{(diào)CCAL水平。而且CCAL能通過結(jié)合抑制AP-2α，激活Wnt/β-catenin信號通路，促使CRC進(jìn)程，并且上調(diào)MDR1/P-gp表達(dá)，誘導(dǎo)多藥耐藥。
本文主要內(nèi)容如下：
1、發(fā)現(xiàn)并驗(yàn)證CCAL
2、CCAL功能驗(yàn)證
3、功能的機(jī)制研究
1、發(fā)現(xiàn)并驗(yàn)證CCAL
作者在正常結(jié)直腸樣本、結(jié)直腸腺瘤、CRC中發(fā)現(xiàn)了一些具有差異表達(dá)的編碼及長鏈非編碼RNAs。確定了CCAL，并且通過共表達(dá)模塊發(fā)現(xiàn)CCAL跟一個lncRNA、11個編碼基因有關(guān)聯(lián)，參與多種生物學(xué)進(jìn)程。
表達(dá)：在腫瘤細(xì)胞中的表達(dá)水平最高，正常組織中的表達(dá)水平最低。
在結(jié)直腸上皮細(xì)胞（正常細(xì)胞和含癌細(xì)胞）中的表達(dá)，含癌的結(jié)直腸上皮細(xì)胞中的表達(dá)量高。
定位：CCAL主要定位于胞漿
CCAL跟預(yù)后相關(guān)，其表達(dá)量越高預(yù)后越差
CCAL的表達(dá)成為輔助化療應(yīng)答的獨(dú)立預(yù)測因素
2、CCAL的功能驗(yàn)證
敲減CCAL能顯著降低腫瘤細(xì)胞的增殖，而過表達(dá)后能提升增殖作用。
CCAL能抑制細(xì)胞凋亡，使得細(xì)胞停滯在G1期
敲減CCAL能減緩腫瘤細(xì)胞的遷移侵潤
動物實(shí)驗(yàn)、細(xì)胞實(shí)驗(yàn)表明CCAL能促進(jìn)CRC進(jìn)程
3、機(jī)制研究
降低組蛋白H3甲基化、增加乙酰化作用能上調(diào)CCAL表達(dá)
RNA pull-down實(shí)驗(yàn)拉下并驗(yàn)證AP-2α蛋白
作者上調(diào)CCAL后發(fā)現(xiàn)AP-2α表達(dá)水平下降了（蛋白水平變化有幾種原因，具體請看前期蛋白調(diào)控方式），而AP-2α的mRNA水平并沒有變化。作者做了是否是CCAL影響了AP-2α的穩(wěn)定性，然而試驗(yàn)不能說明問題。所以作者估計(jì)AP-2α被泛素化降解，而這部分試驗(yàn)作者并沒有做。
又是拉關(guān)系：Wnt/β-catenin是一個明星通路，跟腫瘤的很多生物學(xué)進(jìn)程相關(guān)。前期有報(bào)道，在CRC中，AP-2α能降低β-catenin/TCF-4的作用。作者就想能不能拉這么一個土豪做朋友呢。很慶幸，AP-2α、APC 、β-catenin能形成一個復(fù)合物。
而過表達(dá)CCAL的移植瘤中，β-catenin、c-myc、cyclin D1 、E-cadherin的表達(dá)水平提升，如敲減CCAL則表達(dá)水平降低。這表明CCAL通過抑制AP-2α，激活Wnt/β-catenin信號通路促進(jìn)腫瘤增殖、轉(zhuǎn)移等生物學(xué)進(jìn)程。
耐藥機(jī)制
作者敲除CCAL、AP-2α都發(fā)現(xiàn)細(xì)胞對5-FU敏感增強(qiáng)。
MDR（多藥耐藥基因），是一個明星分子，在很多腫瘤里都報(bào)道過，作者繼續(xù)往這個明星分子上靠。過表達(dá)、敲減實(shí)驗(yàn)表明了它們之間的作用。另外沉默AP-2α，能通過激活Wnt/β-catenin通路逆轉(zhuǎn)由于沉默了CCAL后降低MDR1/P-gp的表達(dá)。
好了，最后祝大家五一假期快樂！
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