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EZH2(Enhancer of zeste homolog 2)作为表观遗传因子多巯蛋白抑制复合物(Polycomb Repressive Complex2,PRC2)的催化亚基,催化组蛋白H3的27号赖氨酸位残基发生三甲基化修饰(H3K27me3),进而沉默PRC2靶基因的转录,在细胞的增殖分化以及肿瘤发生中起重要作用。EZH2的21号丝氨酸(Serine 21,S21)可被蛋白激酶AKT磷酸化,其磷酸化产物p-EZH2 S21降低EZH2与PRC2底物组蛋白H3的结合,从而减弱其组蛋白甲基转移酶活性,导致PRC2靶基因的转录去抑制(de-repression)。本研究以晶状体上皮纤维化疾病中重要过程上皮细胞的间质转化(Epithelial-Mesenchymal transition,EMT)为研究背景,探究EZH2 S21去磷酸化的机制及在晶状体上皮细胞中的基因表达调控功能。我们首先建立了TGFβ诱导兔晶状体上皮细胞NN1003A发生EMT的细胞模型,在此基础上,我们发现AKT2的特异性抑制剂能显著抑制NN1003A细胞EMT进程中p-EZH2 S21磷酸化水平上调,H3K27me3水平下调以及EMT标志基因的激活。这一实验结果表明EZH2 S21磷酸化可能对晶状体上皮细胞的EMT进程起重要调控作用。鉴于执行EZH2 S21位点去磷酸化的蛋白磷酸酶尚未被报道,我们利用蛋白磷酸酶PP1与PP2A的抑制剂冈田酸(Okadaic acid,OA)处理NN1003A细胞来探究这两种磷酸酶是否参与EZH2 S21位点的去磷酸化。实验结果表明,p-EZH2 S21磷酸化蛋白水平呈现OA浓度梯度依赖型上调,进一步表明PP1是EZH2 S21位点去磷酸化的重要磷酸酶。免疫共沉淀与荧光共定位实验进一步证实了PP1调节亚基MYPT1与EZH2相互作用。为探究MYPT1是否通过控制EZH2 S21磷酸化调控晶状体上皮细胞间质化,我们利用CRISPR-CAS9技术建立了MYPT1敲除的人类胚胎晶状体上皮细胞系(FHL124MYPT1-KO)。相对于未敲除细胞(Mock KO),FHL124 MYPT1-KO细胞呈现出进一步显著增强的EMT标志基因的激活。相反的,慢病毒载体介导的野生型(EZH2-WT)和S21去磷酸化突变体(EZH2-S21A)过表达的NN1003A细胞系则表现出显著减缓的EMT进程。综上,本研究得出4个结论:(1)AKT-EZH2-H3K27me3信号途径控制兔晶状体上皮细胞的EMT进程;(2)PP1-MYPT1蛋白磷酸酶参与EZH2 S21位点的去磷酸化;(3)MYPT1基因敲除可加速人类晶状体上皮细胞系EMT进程;(4)EZH2 S21磷酸化控制兔晶状体上皮细胞间充质基因的激活。本论文初步揭示了PP1-MYPT1是EZH2 S21位点的去磷酸化的蛋白磷酸酶,并且阐明EZH2 S21磷酸化控制晶状体上皮细胞标志基因的激活。这些结论为我们在晶状体纤维化疾病的发生机制方面提供了更多的信息。