基于MARVELD1调控的miRNA对组蛋白H4甲基化修饰/染色质重塑的影响及其与细胞增殖关系的研究

miRNA的表达调控及其与组蛋白修饰/染色质重塑关系的研究是认识和揭示细胞增殖、分化等功能调控的另一重要途径，已成为当今研究热点。miRNA可通过与靶基因作用调控基因表达，还可影响细胞的表观遗传机制。但因其种类繁多、调控作用广泛，对其表达的调控机制了解甚少，因此相关研究有待深入。为此，本项目将在前期研究基础上，以miRNA相关调控蛋白MARVELD1对miRNA调控的分子机制研究为切入点，以解析前期获得的可调控组蛋白H4甲基化/染色质重塑的目标miRNA与表观遗传调控的关系为核心研究内容，通过分析对组蛋白H4K20甲基化和染色质重塑复合体相关蛋白的调控，阐明目标miRNA在表观遗传调控中的作用，并揭示基于MARVELD1调控的miRNA影响细胞增殖能力的作用机制。本项研究有助于新的miRNA的功能研究及其与组蛋白修饰/染色质重塑关系的全面解析，丰富和完善我们对miRNA调控机制的认识。

MARVELD1是课题组发现的一个新的功能蛋白，蛋白质的定位分析显示该蛋白主要定位于细胞核内。因此，本项目根据前期研究基础，初步筛选出了基于MARVELD1调控的目标miRNA，并通过实时定量技术确定了相关miRNA与宿主基因存在共表达关系。本课题进一步根据MARLVED1调控细胞增殖相关miRNA的结果，探讨了MARVLED1对细胞增殖及周期进程的影响，通过MTT及流式细胞周期检测技术证实了MARLVED1能够抑制A549的增殖及周期进程。并进一步通过细胞周期同步化技术分析了MARLVED1在细胞周期进程中的表达状态，证实MARLVED1的表达能够对细胞周期进程而改变。通过免疫荧光、免疫共沉淀及细胞周期同步化技术证实了MARVELD1与组蛋白H4K20me1特异性结合并影响细胞周期进程，并进一步通过免疫共沉淀技术证实MARLVED1还能够与H4K20me1的相互作用蛋白L3LMBT1发生特异性结合。本项目进一步利用RNA-seq高通量检测技术分析了MARLVED1影响细胞周期进程的分子机制，证实了MARVELD1能够引发P53的表达上调好CyclinD1的表达下调。在完成以上研究内容同时，本项目课题组还研究了MARLVED1在紫外损伤修复中的功能，通过染色质免疫共沉淀及免疫荧光技术证实MARVLED1能够与ssDNA存在相互作用，并利用ELASA实验证实MARVELD1能够促进UV-C产物的去除。进一步利用免疫共沉淀技术证实MARLVED1能够与DDB2存在相互作用，且通过GST-pull down 技术证实了MARVELD1的1-93氨基酸区域是其与DDB2相互作用的关键结构域。本项目的研究结果解析了MARVELD1 调控细胞周期的作用机制，并揭示了其在DNA损伤修复中的功能，完善了我们对癌细胞周期进程紊乱的机制认识，为抗肿瘤的治疗和预防提供新的途径。