虽然蛋白质精氨酸甲基转移酶（PRMTs）和其催化的蛋白甲基化参与多种生物学过程已被众所周知,但是它们在癌症中,尤其是在雌激素受体（ERα）阳性的乳腺癌中的功能以及分子作用机制研究并不完全。鉴于PRMT4（共激活子相关的精氨酸甲基转移酶1,CARM1）在ERα阳性乳腺癌中的高表达和其与不良预后的高度相关性,我们对它进行了重点研究。我们在有雌激素存在的ERα阳性乳腺癌中,利用ChIP-seq和RNA-seq技术结合生物信息分析,首次系统揭示了 CARM1在染色体上的结合全貌以及其转录靶点,发现CARM1在雌激素刺激下被特异地招募到ERα结合的活性增强子区域,这个过程对雌激素诱导的基因转录激活至关重要。除此之外,我们还利用甲基化修饰富集和定量质谱技术对CARM1在乳腺癌中的甲基化底物进行了大规模鉴定,结果显示,CARM1甲基化了大量具有多种生物学功能的蛋白,包括调控细胞内雌激素受体介导的信号转导、染色质组成和重塑的蛋白。有意思的是,大量蛋白在其精氨酸残基簇上仅能被CARM1甲基化,并且呈现高度甲基化状态。以MED12为例,CARM1介导的高度甲基化的MED12作为分子信标招募共激活因子Tudor结构域蛋白（TDRD3）结合在CARM1结合的活性增强子上,确保雌激素/雌激素受体靶基因的完全激活。与CARM1在雌激素/雌激素受体诱导的基因转录激活中的关键作用一致,CARM1也被发现可以促进ERα阳性乳腺癌细胞的体外增殖,以及小鼠体内肿瘤的生长。综上所述,我们的研究揭示了在ERα阳性乳腺癌细胞中,结合在增强子区域的CARM1利用一种“高度甲基化”策略参与基因转录调控的过程,这暗示了 CARM1可以作为乳腺癌治疗中的药物靶点。