SETD6介导BRD4与MITF在黑色素瘤中的选择性互作及基因组占位机制研究

本研究揭示了SETD6甲基转移酶通过单甲基化修饰BRD4蛋白K99位点，调控其与黑色素瘤关键转录因子MITF的染色质共定位，建立了"SETD6-BRD4K99me1-MITF"表观遗传调控轴。研究人员通过CRISPR/Cas9基因编辑、CUT&RUN染色质分析等技术，证实该复合物通过BRD4溴结构域（BD）识别乙酰化MITF，共同调控黑色素瘤细胞增殖和黏附相关基因表达，为靶向表观遗传网络的黑色素瘤治疗提供新策略。

　　

黑色素瘤作为最具侵袭性的皮肤恶性肿瘤，其恶性转化过程涉及复杂的表观遗传调控异常。尽管已知微眼相关转录因子（MITF）是黑色素瘤的"谱系生存癌基因"，溴结构域蛋白BRD4在肿瘤生长中起关键作用，但二者如何被精确调控仍存在知识空白。以色列本-古里安大学（Ben-Gurion University of the Negev）微生物、免疫与遗传学系的研究团队发现，甲基转移酶SETD6通过独特的翻译后修饰机制，桥接这两个关键调控因子形成功能复合物，相关成果发表在《NAR Cancer》期刊。

研究采用RNA测序分析SETD6敲除的SKmel147黑色素瘤细胞系，结合染色质免疫共沉淀（ChIP）、邻近连接实验（PLA）和CUT&RUN等高通量技术，系统解析了SETD6-BRD4-MITF调控网络的空间组织和功能机制。

SETD6调控黑色素瘤细胞基因表达和细胞特性

生存分析显示SETD6高表达与患者不良预后显著相关（P=0.039）。RNA-seq鉴定出221个差异表达基因（52个下调，169个上调），GO分析富集于细胞增殖和黏附通路。功能实验证实SETD6敲除显著抑制集落形成（P<0.01）和细胞黏附能力（P<0.001）。

SETD6甲基化BRD4调控其功能

BRD4 K99位点甲基化（K99me1）在黑色素瘤中首次被证实。免疫共沉淀显示内源性SETD6与BRD4在染色质上互作，甲基化特异性抗体验证K99me1修饰依赖SETD6活性（图2D）。BRD4 K99R突变体丧失促集落形成（P<0.05）和增强黏附的功能（P<0.0001）。

基因组占位分析揭示协同调控机制

CUT&RUN技术绘制BRD4和MITF的全基因组结合图谱，发现SETD6敲除导致二者在364个共有位点的占位显著减少（图3A,4B）。关键的是，BRD4 K99R突变同样破坏其染色质定位（图3B），且与MITF的基因组共定位减少60%。

乙酰化依赖的分子识别机制

邻近连接实验（PLA）定量显示：①SETD6敲除使BRD4-MITF互作信号降低83%（P<0.0001）；②BRD4 K99R突变使互作减少75%（P<0.0001）；③组蛋白去乙酰化酶抑制剂SAHA剂量依赖性增强互作（图6B）。结构生物学证据表明，BRD4第140位天冬酰胺（N140）对其溴结构域结合乙酰化MITF至关重要，N140A/F突变体显著削弱互作（P<0.0001）。

这项研究首次阐明SETD6通过"甲基化编码"机制协调BRD4-MITF复合物的组装与功能：SETD6催化的BRD4 K99单甲基化作为分子支架，促进BRD4溴结构域识别乙酰化MITF，共同调控黑色素瘤相关基因表达程序。该发现不仅拓展了对表观遗传阅读器（reader）-书写器（writer）协同作用的认识，还为开发靶向SETD6-BRD4^K99me1-MITF轴的精准治疗策略提供了理论依据。特别值得注意的是，研究揭示的"甲基化-乙酰化"交叉对话模式，可能普遍存在于其他依赖BET蛋白的致癌转录调控网络中。