利用高通量技术手段研究急性髓系白血病中常见融合蛋白AML1-ETO的转录调控机制

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由染色体易位形成的融合蛋白是白血病发生的重要原因之一,因此融合蛋白在白血病发病中的作用一直是重要的研究方向,然而对于融合蛋白所累及的野生型蛋白在相关白血病发病中所起的作用人们却知之甚少。近年来的一些研究提示融合蛋白所影响的野生型蛋白可能在白血病的发生和维持中也起一定的作用。本研究以异常融合蛋白AML1-ETO与正常髓系分化的重要转录因子AML1为研究对象,分别通过研究两者在全基因组水平结合的关系以及对下游靶基因的调控方面来阐述异常融合蛋白及其累及的正常转录因子在急性髓系白血病发病中的作用。  我们利用高通量的染色质免疫共沉淀-测序列技术(Chromatin Immunoprecipitation-Sequencing,ChIP-seq)获得了t(8;21)病人细胞系Kasumi-1中AML1-ETO和AML1在全基因组上的靶位点数据。ChIP-seq数据分析结果显示两者的结合位点存在很大程度的重合,并且AML1-ETO和AML1之间通过各自的RHD(Runt homology domain)结构域存在直接相互作用。对两者共结合的位点的分析表明,部分位点上AML1-ETO的信号明显高于AML1,部分位点上AML1-ETO的信号明显低于AML1。进一步对这两部分位点进行motif分析,结果表明AML1信号高的位点主要富集出经典的AML1 motif(AAACCACA),而AML1-ETO信号高的位点主要富集出变异的AML1 motif(ACCACAG)。最后结合转录组的RNA-seq数据,我们发现AML1-ETO对基因的激活与较高的AML1结合信号相关,而AML1-ETO对基因的抑制则与较高的AML1-ETO结合信号相关。同时AML1-ETO可能通过与AML1以及AP-1,ERG形成复合物激活下游靶基因的表达,它们可能通过与PU.1以及E-box形成复合物抑制下游靶基因的表达。这些结果在全基因组水平上证明了AML1-ETO与AML1在不同靶基因上形成的不同的结合平衡状态以及对不同转录因子的募集与其对下游靶基因的调控密切相关。这有助于我们深入了解t(8;21)型白血病的发病机制。
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