中文摘要：

阐述染色质结构发生动态变化时，远距离调控元件如何与启动子相互作用调节基因表达，是研究表观遗传信息建立和维持机制的重要环节。我们已证实mbr远距离调控元件可在染色质环介导下增强BCL2基因启动子组蛋白乙酰化，但分子机制不清楚。我们将运用DNA亲和磁珠分离、质谱、ChIP、3C等技术，分离鉴定mbr上SATB1蛋白复合物中的组蛋白乙酰化酶或相关蛋白，分析它们与启动子组蛋白乙酰化、RNA聚合酶II结合量、启动子活性、BCL2基因染色质环及细胞凋亡反应间的动态关系，以验证我们的假设mbr远距离调控元件能够通过与其结合的SATB1招募组蛋白乙酰化酶或相关蛋白形成mbr/SATB1蛋白复合物，并在BCL2染色质环介导下，使启动子组蛋白乙酰化，进而促进RNA聚合酶II与启动子DNA序列的结合，调节BCL2基因对细胞凋亡信号的反应。从而建立一种全新的远距离调控元件与基因启动子相互作用的分子模型。

结论摘要：

真核生物基因组中存在大量的调控元件，借助染色质高级结构动态变化，远距离地调节和协调不同靶基因的转录活性。染色质高级结构如何影响远程调控元件与靶基因启动子的相互作用，是探讨表观遗传信息建立和维持的重要环节。在前期工作中我们系统研究了位于BCL2基因3＇-UTR的mbr序列与基因转录的关系，证实mbr是一个正向远程调控元件，依赖于核基质附着蛋白SATB1介导的染色质环结构增强BCL2基因的转录活性。本项目旨在前期研究的基础上，分析mbr远程调控元件对BCL2基因启动子的表观遗传调控作用及机制，探讨染色质高级结构与基因表观遗传信息之间的关系。我们通过质谱、ChIP、3C等一系列方法，分离鉴定mbr元件上SATB1蛋白复合物中的重要组分，并进一步分析确定其与BCL2基因启动子组蛋白乙酰化、转录因子进入、RNA聚合酶II结合量、启动子活性、染色质环结构之间的动态关系及功能意义，证实mbr元件能够通过SATB1招募组蛋白乙酰化酶p300和转录因子C/EBPb, 形成mbr/SATB1蛋白复合物，并通过染色质环的介导与BCL2基因启动子相互作用，促进启动子组蛋白乙酰化，增强转录因子CREB及RNA聚合酶II与启动子DNA序列的结合, 实现对BCL2基因的转录增强作用；mbr/SATB1蛋白复合物与启动子的相互作用是调节BCL2基因对细胞凋亡信号反应的必要前提。在此基础上我们还初步分析了BCL2基因家族不同成员与mbr元件的相互作用，发现mbr元件能够与位于BCL2基因下游3.4Mb的NOXA基因相互作用，提示mbr在协调BCL2基因家族成员转录活性中发挥重要作用。本项目的研究结果不仅深刻揭示了BCL2原癌基因转录调控与SATB1介导的染色质高级结构动态变化之间的内在联系及分子机制；而且有力地证明，远程调控元件能够借助染色质高级结构的动态变化直接调节靶基因启动子的表观遗传信息。这拓展了人们对基因表观遗传信息建立和维持的认识，为深入认识染色质可塑性与基因表达调控及细胞表型之间的关系提供了重要的理论依据和很有价值的实验模型。同时，还为将基础研究结果应用于临床，抑制恶性肿瘤细胞的抗凋亡特性和提高肿瘤细胞对化疗药物的敏感性提供了新的思路和切入点，具有潜在的应用价值。项目的主要研究结果已发表在国际学术期刊Nucleic Acids Res 和国内核心期刊“遗传”杂志上，并获国家专利一项。