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组蛋白赖氨酸特异性去甲基化酶(LSD1)是第一个发现的组蛋白去甲基化酶,它可以催化组蛋白单H3K4或H3K9去甲基化,但LSD1介导的去甲基化反应需要亚胺阳离子中间体,因而LSD1只能对单甲基化和二甲基化的H3K4和H3K9进行去甲基化作用,而不能去除三甲基化改变组蛋白的修饰水平,发挥表观遗传学调控作用。近年来,有研究表明LSD1可以通过表观遗传修饰参与造血系统的调控并影响白血病的发生发展,但具体机制尚不明确。本研究发现LSD1在多种白血病细胞中表达,并且随细胞的分化LSD1的表达下调,已有研究发现,在造血分化过程中发挥重要调控作用的转录因子GATA2随分化过程表达也发生下调,那么LSD1是否通过与GATA2相互作用进而参与调控造血细胞的分化?本论文利用免疫沉淀的方法证明了在鼠红白血病细胞(MEL细胞)和人红白血病细胞(K562细胞)中,GATA2可以与LSD1相互作用。并通过构建、表达和纯化了LSD1不同结构域与GST标签的融合蛋白(GST-LSD1N-term、GST-LSD1N-term+SWIRM、GST-LSD1SWIRM、GST-LSD1SWIRM+AO、GST-LSD1AO),利用GST-Pull down assay证明了LSD1可以通过SWIRM结构域与GATA2的相互作用,同时LSD1N端结构对于SWIRM结构域与GATA2的结合作用具有调控作用。为了进一步探究LSD1在造血及分化过程中的调控作用,本论文还利用了RNA干扰技术沉默了LSD1,发现GATA2转录水平明显升高,GATA1转录水平受到抑制,即LSD1的缺失造成GATA2转录激活,GATA1转录抑制,同时通过联苯胺染色也证明了LSD1的沉默抑制了MEL细胞的分化过程。综上,本论文证明了在造血系统分化发育的过程中,LSD1可以通过SWIRM结构域直接与GATA2相结合,并通过抑制GATA2转录水平,参与GATASwitch调控机制,进而影响造血系统的分化发育,本论文为进一步阐明造血分化的过程奠定了基础,为白血病的治疗提供了新的靶点。