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组蛋白甲基化是一种重要的表观遗传调控方式。组蛋白赖氨酸特异性去甲基化酶(lysine specific demethylase 1,LSD1)是一种核内黄素腺嘌呤二核苷酸依赖的单胺氧化酶,初步的研究发现LSD1与基因转录密切相关,它可以特异性去除组蛋白3赖氨酸4(H3K4)的单甲基化和二甲基化以及组蛋白3赖氨酸9(H3K9)的单甲基化和二甲基化。研究表明,LSD1在广泛的生理过程中发挥着重要作用,包括细胞增殖、脂肪生成、DNA损伤修复、精子形成和胚胎发育等。近些年的研究还发现LSD1在DNA损伤修复中发挥着重要的作用,LSD1参与了DNA损伤应答(DNA damage response,DDR),其在S/G2晚期在损伤部位促进γH2AX泛素化,LSD1促进了DNA损伤部位的H3K4me2去甲基化,LSD1与RNF168直接相互作用,其向DNA损伤位点的募集依赖于RNF168。此外酪蛋白激酶2(CK2)于体外和体内在S131和S137处磷酸化LSD1,而野生型p53诱导的磷酸酶1(WIP1)在体外和体内使S131和S137处的LSD1去磷酸化,CK2介导的LSD1磷酸化增加其与RNF168的结合,RNF168和53BP1之间的相互作用,以及依赖RNF168的53BP1 K63处的多泛素化,并且促进LSD1和53BP1直接募集到DNA损伤位点。本研究中,我们通过激光诱导DNA损伤和免疫荧光染色的方法确定LSD1可以参与到DNA损伤应答中。通过免疫共沉淀的方法发现LSD1可以与E3泛素连接酶RNF20、RNF40相互作用的蛋白,而先前的报道中并没有涉及三种蛋白存在于共同的信号通路之中。为了确定LSD1与RNF20、RNF40相互作用的关键区域,我们构建了SFB-LSD1、PHAP-RNF20、PHAP-RNF40野生型及一系列缺失突变体质粒,通过瞬时转染293T细胞以及免疫共沉淀明确了LSD1的近TOWER结构域(a.a.428-527)是LSD1与RNF20、RNF40相互作用的关键区域,RNF20近Coiled-coil区域(a.a.508-703)和RNF40近Coiled-coil区域(a.a.558-760)是RNF20、RNF40与LSD1相互作用的关键区域。为了进一步研究LSD1/RNF20/RNF40复合体在DNA损伤修复通路中的作用,我们通过CRISPR/Cas9的技术,成功构建了HCT116 RNF20-/-细胞株与HCT116 RNF40-/-细胞株,这为进一步探索在缺失RNF20或RNF40的情况下LSD1功能的变化打下基础。通过siRNA分别敲低LSD1和RNF20,发现敲低之后并不会影响相互的表达,但敲低LSD1 H3K4单甲基化、二甲基化、三甲基化以及H2BK120ub1等是否会产生影响需要更多的研究来证明。综上所述,我们初步验证了LSD1、RNF20、RNF40相互作用的机制,为深入研究三者如何协同参与DNA损伤修复及各自发挥的功能打下了基础。