《利用ChIA-PET進行異常轉錄因子PML-RARA的三維轉錄調控機制研究》是依託上海交通大學，由王萍擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：利用ChIA-PET進行異常轉錄因子PML-RARA的三維轉錄調控機制研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：王萍
- 依託單位：上海交通大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
異常轉錄因子PML-RARα引起的轉錄失調控是急性早幼粒細胞性白血病（APL）發病的關鍵因素。利用系統化研究平台解密白血病發生及藥物逆轉過程中的體內真實、動態的轉錄調控網路，對於腫瘤發生和治療的分子機制的研究的有著深遠的意義。項目組前期利用ChIP-on-chip技術對PML-RARα在全基因組水平結合位點的平面研究發現：其通過蛋白質相互作用間接抑制了造血關鍵轉錄因子PU.1的下游靶基因網路通路而促進APL的發生。因此，本研究擬在此基礎上，套用ChIA-PET及RNA-Seq這一新型組學平台，將研究目標鎖定PML- RARα，通過立體的角度繪製全基因組水平PML-RARα介導的染色質相互作用圖譜及與局部轉錄調控的關係，以期從空間的結構基因組學和動態的功能基因組學層面，更全面直觀地解析APL發生和藥物逆轉過程的全貌，從而為臨床分子靶向治療的制定以及模式研究的構建提供有力的理論依據。
結題摘要
染色體移位形成的異常轉錄因子是多種造血系統疾病發生髮展的關鍵因素。由於t（15,17）染色質移位形成的異常轉錄因子PML-RARA所介導的轉錄調控是急性早幼粒細胞性白血病發生及套用全反式維甲酸對其進行誘導分化治療的直接靶標。以往的研究表明PML-RARA不僅抑制了其本身靶基因的表達,而且也間接抑制了其他與其相互作用的轉錄因子（如PU.1和GATA1）下游的轉錄調控，以上全基因組水平的轉錄調控異常直接導致了白血病的發生。近年來，許多前沿性的研究表明，轉錄因子介導的功能性的染色質相互作用組,尤其是長距離染色質環的形成，使得調控原件能夠遠程操縱或干擾基因的表達，如增強子-啟動子之間的染色質相互作用，以上分子機制與生物發育異常及疾病發生密切相關。以往的研究多提供了一維水平上PML-RARA結合的靶基因，而無法解析其介導的三維空間內染色質相互作用網路。項目緊扣揭示PML-RARA介導的三維染色質相互作用調控網路這一核心問題，以經典APL白血病細胞系-PR9和NB4細胞為研究模型，利用目前國際上唯一能夠捕獲特異性蛋白介導的染色質相互作用的ChIA-PET技術平台，整合相關的染色質修飾狀態的ChIP-Seq數據及表達譜數據，通過數據的整合交叉分析，結果顯示：1、系統全面的確定了1948個PML-RARA這一抑制性轉錄因子特異性介導的染色質相互作用，其染色質相互作用基因原件範圍跨越長度約8Kb-2Mb; 2、參與PML-RARA介導的染色質相互作用所涉及的基因顯著性富集在對於造血系統APL發生髮展至關重要的基因群、小鼠白血病模型及人類APL疾病中。3、參與PML-RARA介導的染色質相互作用的anchor gene其表達明顯低於loop基因，從而從空間結構的角度 表明其通過轉錄性的機制促進了APL的發生； 4、PML-RARA介導的染色質相互作用競爭性的解除了以往增強子如H3K4me1及p300的結合位點，導致了環相關基因的表達下降。 以上研究不僅更為立體的從三維空間角度探討了PML-RARA介導的染色質相互作用圖譜，而且闡明了APL發生過程中涉及的其涉及的異常轉錄調控機制。以上研究提示原癌轉錄因子PML-RARA通過改變染色質的結構直接促進了APL的發生，而且這些涉及染色質相互作用環相關基因也為後續篩選潛在藥物靶點基因提供了重要資源。
