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第一部分蛋白质精氨酸脱亚胺酶4抑制剂对抑制组蛋白瓜氨酸化及肿瘤细胞抑瘤作用的研究 目的:验证蛋白质精氨酸脱亚胺酶4抑制剂(peptide arginine deiminase4 inhibitors，PAD4抑制剂)是否能够有效抑制蛋白质精氨酸脱亚胺酶4(peptide arginine deiminase4，PAD4)对组蛋白的瓜氨酸化以及PAD4抑制剂的抑瘤作用。 方法:1.用不同浓度的PAD4抑制剂GSK484和YW3-56在体外相同条件下进行PAD4对组蛋白/核小体瓜氨酸化实验，验证PAD4抑制剂对PAD4的抑制效果。2.利用不同浓度的GSK484分别处理4种肿瘤细胞，用MTT实验检测肿瘤细胞的存活率以验证PAD4抑制剂的抑瘤作用。 结果:我们的实验证实了PAD4抑制剂能够有效的抑制组蛋白瓜氨酸化并能够抑制包括三阴乳腺癌细胞（MDA-MB-231细胞）在内的多种肿瘤细胞的增殖。 结论:表观遗传学中的组蛋白瓜氨酸化的修饰作用对于肿瘤的研究以及抗肿瘤药物的研发有着非同寻常的重要意义。 第二部分 PAD4抑制剂作用于三阴乳腺癌细胞中的关键基因在内质网应激、氧化应激及mTORC1信号通路中的作用 目的:探索PAD4抑制剂作用于三阴乳腺癌细胞中的关键基因，分析这些关键基因在内质网应激、氧化应激及mTORC1信号通路中的作用。 方法:根据基因芯片筛选出PAD4抑制剂作用的肿瘤细胞与无PAD4抑制剂作用的肿瘤细胞之间差异表达的基因，采用Western blot技术及qRT-PCR在蛋白质及mRNA水平验证部分差异基因SESN2、DDIT4;利用被识别的关键基因通过Western blot、qRT-PCR、Si-RNA转录等实验进一步探索这些关键基因在内质网应激通路、氧化应激通路、mTORC1信号通路中的作用。 结果:1.PAD4抑制剂GSK484在作用于MDA-MB-231细胞的过程中激活了mTORC1的调控因子——SESN2和DDIT4;2.ATF4是GSK484作用于MDA-MB-231细胞时诱导SESN2和DDIT4表达过程中的关键基因;3.GSK484通过诱发内质网应激PERK-eIF2α-ATF4级联信号来抑制mTORC1通路;4.PAD4抑制剂还能够激活MDA-MB-231细胞的氧化应激通路。 结论:我们的研究发现了内质网应激和mTORC1信号通路之间的一个新的交联机制——内质网应激导致PERK激酶的激活而致使eIF2a出现磷酸化，从而激活ATF4，ATF4再激活SESN2、DDIT4等靶基因的表达，最后抑制mTORC1通路中的p70S6K和4EBP1的磷酸化。 第三部分 PAD4抑制剂在三阴乳腺癌细胞自噬过程中的作用 目的:验证PAD4抑制剂GSK484是否能够诱发三阴乳腺癌细胞的自噬，以及研究其诱发自噬过程的特点。希望能够通过研究PAD4抑制剂的抑瘤作用机制探索出一条肿瘤治疗的新道路。 方法:以PAD4抑制剂GSK484作用的MDA-MB-231细胞为对照组，无PAD4抑制剂GSK484作用的MDA-MB-231细胞为实验组，通过Westernblot、siRNA转染技术及MTT实验研究PAD4抑制剂在肿瘤细胞自噬中的作用与特点。 结果:1.PAD4抑制剂GSK484能够明显诱导MDA-MB-231细胞的自噬并能调控MDA-MB-231细胞的自噬潮;2.通过抑制ATG7能够抑制GSK484诱导的细胞自噬并促进在GSK484作用下MDA-MB-231细胞的存活率;3.研究发现自噬在GSK484处置MDA-MB-231细胞的过程中主要起到促进细胞死亡的作用。 结论:PAD4抑制剂GSK484通过诱发自噬及抑制自噬溶酶体的形成从而导致了自噬的紊乱。我们的研究结果揭示了PAD4抑制剂通过影响多方面的细胞进程，激活了内质网应激通路、氧化应激通路，从而导致mTORC1的抑制，诱发自噬紊乱，这几个细胞通路的协同作用最终促使了肿瘤细胞走向死亡。因此，PAD4抑制剂在改变肿瘤细胞基因表达方面的作用，为肿瘤药物治疗提供了一个新的方向。