甲基转移酶Dot1L通过调控启动子甲基化水平促进骨骼肌成肌分化

目的 明确甲基转移酶Dot1L是否参与成肌分化调控过程,并初步探索其调控成肌分化过程的分子机制.方法 应用小鼠体外成肌分化模型C2C12细胞系,诱导C2C12细胞在0、1、3、5 d发生成肌分化,使用Dot1L特异性抑制剂抑制其甲基转移酶活性,并应用免疫荧光实验观察Dot1L对成肌分化过程的影响;检测成肌分化标志分子肌球蛋白重链(myosin heavy chain,MHC)和肌细胞调节因子(Myogenin)的蛋白质水平和转录水平及启动子区域的组蛋白甲基化水平;使用RNA-Seq基因组范围内检测抑制剂处理与否发生变化的基因阵列;并用CHIP-qPCR实验验证H3K79me2结合位点.结果 Dot1L组蛋白底物H3K79的甲基化水平随成肌分化进程逐渐升高(P＜0.01);抑制Dot1L酶活性后,成肌分化过程明显受阻;免疫荧光实验显示C2C12细胞多核肌管形成显著下降(P＜0.01),MHC和Myogenin的蛋白质水平及转录水平均显著降低(P＜0.01);启动子区域组蛋白H3K4甲基化水平降低(P＜0.01);RNA-Seq显示受Dot1L调控的基因阵列主要集中在骨骼肌的成肌分化和肌肉的发育;经CHIP-qPCR验证参与成肌分化的部分基因存在H3K79me2结合位点.结论 甲基转移酶Dot1L通过直接调控一群成肌分化相关基因的转录水平参与调控骨骼肌的成肌分化过程.