开题报告内容：
1 组蛋白去甲基化酶介绍
组蛋白的甲基化主要是赖氨酸位点的单、双和三甲基化。根据组蛋白去甲基化酶的结构和作用原理可以将其分为两大类
LSD家族组蛋白去甲基化酶
LSD家族组蛋白去甲基化酶是一类黄素腺嘌呤二核苷酸（Flavin Adenine Dinucleotide, FAD）依赖的去甲基化酶，包括LSD1及LSD23, 5。
LSD1由852个氨基酸组成（如图1），其中N端172个氨基酸是可变区域，然后是SWIRN结构。C端是氨基氧化区（Amino Oxidase Like Domain，AOL），氨基氧化区又可以分成黄素腺嘌呤二核苷酸（Flavin adenine dinucleotide，FAD） 结合结构域和底物结合结构域，是LSD1的活性区域。氨基氧化区被两个alpha;螺旋(Talpha;1、Talpha;2)组成的Tower结构分为两部分，Tower结构对LSD1与其他蛋白的相互作用起着重要作用6，如CoREST蛋白。同时，有研究人员通过重组缺失Tower结构的LSD1蛋白证实，Tower结构对LSD1的活性起着决定性的作用6。
LSD1的结构分析
LSD1能够去除H3K4以及H3K9的单、双甲基。序列比较显示LSD1属于FAD依赖的胺氧化酶超家族，胺氧化酶能氧化底物的C-N键，生成胺基、甲醛和H2O2。LSD1与底物反应时FAD从甲基化的组蛋白赖氨酸得到质子，生成FADH2，甲基化的赖氨酸失去质子生成亚胺中间物，FADH2被氧化生成FAD和H2O2，亚胺中间物加水后生成胺基和甲醛（图2）7。LSDl催化氧化反应时胺基底物上必须要有一个质子，因此只能催化单甲基化和二甲基化的赖氨酸底物去甲基化3。
LSD1的催化反应机理
2组蛋白去甲基化酶与肿瘤的关系
LSD1在肿瘤中的功能和作用
肿瘤的发生和发展依赖于遗传学和表观遗传学的改变，组蛋白的甲基化状态调控着基因的表达，是一种重要的表观遗传学调控方式。组蛋白甲基化酶与去甲基化酶的失调会导致组蛋白甲基化的失衡，现代研究认为，组蛋白的甲基化失衡和肿瘤存在着密切关系71。一些去甲基化酶特异性的在肿瘤中扮演着致病基因的角色。
2005年Metzger等人首先报道LSD1在前列腺癌中是高表达72，无论是在正常的前列腺或前列腺癌中，LSD1与雄激素受体形成一个紧密的复合物并刺激雄激素受体依赖的转录。同时，Metzger发现用RNAi技术降低LSD1的表达量能够抑制雄激素诱导的转录激活并抑制细胞增殖，而如果用小分子LSD1抑制剂Pargyline阻断LSD1对H3K9的去甲基化亦能抑制雄激素受体依赖的转录72。染色质免疫共沉淀实验表明LSD1能够去除H3K9的甲基，从而去除雄激素受体对靶基因转录的抑制作用72。2010年Soyoung Lim等人报道LSD1在雌激素受体阴性的乳腺癌中高表达，并发现用RNAi降低LSD1表达量或用小分子LSD1抑制剂能够诱导p21、 ERBB2、CCNA2等增殖相关基因的表达29。在另一种激素相关的肿瘤中——乳腺癌中，Yongfeng Shang等人报道LSD1能够和Mi-2/nucleosome、组蛋白去乙酰化酶形成一个复合体NuRD，LSD1/NuRD复合体能够调控多个信号通路，包括TGF beta;1信号通路，从而调节细胞的增殖、EMT等过程；在体外和体内实验中发现LSD1能够抑制乳腺癌细胞的转移和侵袭73。2012年Yi Huang等人报道用HDAD1/2抑制剂能够调控H3K4的甲基化程度，而用优降宁或LSD1 siRNA抑制LSD1的活性和表达量能提高H3K9的乙酰化程度，从而提出联用LSD1抑制剂和组蛋白去乙酰化酶抑制剂的概念。随后，Yi Huang用非特异性LSD1抑制剂苯环丙胺和组蛋白去乙酰化酶抑制剂SAHA联用，发现其联用能够抑制乳腺癌细胞系MDA-MB-231和MDA-MB-468的生长，并用Microarray分析了联用对下游基因表达的调控影响74。不仅如此，在神经母细胞瘤中Schulte等人报道LSD1在低分化的神经母细胞瘤中高表达，并与肿瘤的分化程度成负相关75。同时，作者发现调控LSD1能够调节神经母细胞瘤的生长，并调控分化相关基因的表达75。Tangfeng Lv等人报道LSD1在在肺癌组织中表达量显著高于正常的肺组织，他们还发现LSD1的表达量和非小细胞肺癌病人的总生存期负相关24。在人肺腺癌细胞系A549、H460 和人胚胎肾细胞 293T中，作者发现用siRNA及小分子LSD1抑制剂降低LSD1表达量或抑制LSD1的活性能抑制细胞增殖，并通过调节EMT过程（Epithelial–Mesenchymal Transition）调节细胞的转移和侵袭；反之，LSD1的过表达能够促进细胞生长24。
