世界范围内,癌症一直属于高死亡率的频发病种之一。临床的治疗手段主要是放化疗和手术,目前诱导肿瘤细胞凋亡作为肿瘤治疗的惯用策略之一而被广泛应用。CFLAR的L型异构体是外源性细胞凋亡信号通路中的重要调控蛋白,因其与CASP8结合形成异源二聚体抑制CASP8的切割活化,影响后续caspase的级联激活反应,起抗凋亡蛋白的功能。Phosphosite数据库显示CFLARL在R122位点存在单甲基化修饰,且该位点的甲基化修饰对该蛋白自身的稳定性起重要的调控作用。但目前并没有太多关于CFLARL的甲基转移酶的报道。因此寻找CFLARL的特异的甲基转移酶,将会为我们探究CFLARL蛋白在细胞凋亡的调节作用方面提供更多的思路,帮助我们更好的探索与CFLARL有关的特异性基因,并依此设计更为有效的药物靶点。蛋白质精氨酸甲基转移酶PRMT5和PRMT1是PRMT家族的成员。PRMT5催化底物蛋白特异位点产生单甲基化或对称双甲基化精氨酸。PRMT1则能催化底物蛋白特异位点产生单甲基化或非对称双甲基化精氨酸。两者在组蛋白和非组蛋白的甲基化修饰方面起重要功能,可作为CFLARL的候选甲基转移酶被考察。我们的实验结果表明,CFLARL可能存在三种甲基化修饰,且受doxorubicin等化疗药物的影响。明确了 CFLARL存在甲基化修饰。为了探究PRMT5和PRMT1是否影响CFLARL,我们利用RNA干扰技术,敲低PRMT5,CFLARL的表达水平明显下降,敲低PRMT1,CFLARL的表达水平明显提高。且通过我们的免疫共沉淀的结果发现,PRMT5和PRMT1均与CFLARL存在相互作用。考虑到PRMT5和PRMT1自身的甲基转移酶活性,我们发现,过表达PRMT5,降低了 CFLARL的单甲基化水平,提高了 CFLARL的对称双甲基化水平;过表达PRMT1,同样也降低了CFLARL 单甲基化水平,但提高了CFLARL的非对称双甲基化水平。接着,我们考察了 PRMT5和PRMT1对CFLARL的稳定性和泛素化的影响。通过干扰PRMT5或者过表达PRMT1并分别用E64D、MG132处理细胞后进行免疫印迹实验,结果显示PRMT5和PRMT1均影响CFLARL的泛素-蛋白酶体降解途径。ITCH是CFLARL的E3连接酶,XRCC6则对CFLARL的稳定性起调控作用。过表达PRMT5,促进其与XRCC6的结合增强了 CFLARL的稳定性,降低CFLARL与E3泛素连接酶ITCH的结合,从而抑制CFLARL的多聚泛素化;过表达PRMT1抑制其与XRCC6的结合降低了 CFLARL的稳定性,增强CFLARL与其E3泛素连接酶ITCH的结合从而促进了 CFLARL的的多聚泛素化。通过我们前期的结果表明,化疗药物可以通过下调CFLARL的表达促进细胞凋亡。因此我们推测,PRMT5和PRMT1可能对细胞凋亡起调控作用。我们使用人非小细胞肺癌细胞作为模型,利用化疗药物doxorubicin促进CFLARL的降解进而诱导细胞凋亡,进一步的细胞和分子生物学实验表明PRMT5和PRMT1蛋白通过调控CFLARL的表达调控细胞凋亡。最后,我们探究了 PRMT5和PRMT1之间关系,免疫共沉淀结果表明PRMT5和PRMT1之间相互竞争性结合CFLARL。综上所述,本课题研究了精氨酸甲基转移酶PRMT5和PRMT1调控CFLARL的机制以及两者在细胞凋亡中所起的所用。并发现PRMT5和PRMT1通过竞争性结合CFLARL,依赖不同酶的催化功能差异化调控CFLARLL的不同甲基化形式,影响CFLARL与XRCC6和E3泛素连接酶ITCH的结合,从而对CFLARL的稳定性和泛素化产生影响,表现在蛋白水平上的变化最终在非小细胞肺癌细胞凋亡过程中起正向或者负向的调控作用。