Белки поликомбровки

Поликом-групп белки ( белки PCG ) представляют собой семейство белковых комплексов, впервые обнаруженных в плодовых мухах, которые могут реконструировать хроматин , так что эпигенетическое молчание генов происходит . Белки поликомб-группировки хорошо известны для молчания генов HOX посредством модуляции структуры хроматина во время эмбрионального развития у плодовых мух ( Drosophila melanogaster ). Они получают свое имя от того факта, что первым признаком снижения функции PCG часто является гомеотическое преобразование задних ног в направлении передних ног, которые имеют характерный созвучный набор щетинок. ^{[ 1 ]}

У насекомых

У Drosophila белки Trithorax -Group (TRXG) и поликомб-группа (PCG) действуют антагонистически и взаимодействуют с хромосомными элементами, называемыми модулями клеточной памяти (CMMS). Белки Trithorax-Group (TRXG) поддерживают активное состояние экспрессии генов, в то время как белки поликомб-группы (PCG) противодействуют этой активации с репрессивной функцией, которая стабилен во многих клеточных поколениях и может быть преодолен только с помощью процессов дифференцировки зародышевой линии. Комплексы генов PolyComb или молчание PCG состоят как минимум из трех видов мультипротеинового комплекса поликомб -репрессивного комплекса 1 (PRC1), PRC2 и PHORC . Эти комплексы работают вместе, чтобы выполнить их репрессивный эффект. Белки PCGS эволюционно сохраняются и существуют по меньшей мере в двух отдельных белковых комплексах; Репрессивный комплекс PCG 1 (PRC1) и репрессивный комплекс PCG 2–4 (PRC2/3/4). PRC2 катализирует триметилирование лизина 27 на гистоне H3 (H3K27ME2/3), в то время как PRC1 монобиквитинирует гистон H2A на лизине 119 (H2AK119UB1).

У млекопитающих

У млекопитающих Поликомба группы экспрессия гена важна во многих аспектах развития, таких как гомеотическая регуляция генов и инактивация Х -хромосомы , набираясь в неактивную x с помощью XIST RNA , мастер -регулятора XCI ^{[ 2 ]} или эмбриональное самообновление стволовых клеток. ^{[ 3 ]} Белок BMI1 поликомб- ринг способствует самообновлению нервных стволовых клеток. ^{[ 4 ]}^{[ 5 ]} Мышиные нулевые мутанты в генах PRC2 представляют собой эмбриональные леталы, в то время как большинство мутантов PRC1 являются живыми гометантами, которые умирают перинатально. В отличие от сверхэкспрессии белков PCG коррелирует с тяжестью и инвазивностью нескольких типов рака . ^{[ 6 ]} Основные комплексы PRC1 млекопитающих очень похожи на Drosophila. Известно, что Polycomb BMI1 регулирует локус INK4 (P16 ^Ink4a, P19 ^Арф). ^{[ 4 ]}^{[ 7 ]}

Регуляция белков поликомб-групп в сайтах биванлентных хроматина выполняется комплексами SWI/SNF , которые выступают против накопления комплексов поликомбов посредством АТФ-зависимого выселения. ^{[ 8 ]}

В растениях

В PhysComiterla Patens белок PCG FIE специфически экспрессируется в стволовых клетках, таких как неоплощенные яичные клетки . Вскоре после оплодотворения ген FIE инактивирован в молодом эмбрионе . ^{[ 9 ]} Поликомбский ген FIE экспрессируется в неоплодотворенных яичных клетках мош Physcomitrella Patens , а экспрессия прекращается после оплодотворения в развивающемся диплоидном спорофите.

Было показано, что в отличие от млекопитающих, PCG необходимы для поддержания клеток в дифференцированном состоянии. Следовательно, потеря PCG вызывает дифференциацию и способствует развитию эмбриона. ^{[ 10 ]}

Белки поликомб-группы также вмешиваются в контроль цветения путем молчания цветущего локуса C. гена ^{[ 11 ]} Этот ген является центральной частью пути, который ингибирует цветение в растениях, и его молчание в течение зимы, как предполагается, является одним из основных факторов, вмешивающихся в растительную крнализацию . ^{[ 12 ]}

Поликомбский ген FIE экспрессируется (синий) в неработализированных яичных клетках мош Physcomitrella Patens (справа), а экспрессия прекращается после оплодотворения в развивающемся диплоидном спорофите (слева). In situ gus окрашивание двумя женскими половыми органами (архегония) трансгенного растения, экспрессирующего трансляционное слияние Fie-Uida под контролем местного промотора Fie

Смотрите также

PRC1
PRC2
PHC1
PHC2
Гетерохроматин белок 1 (CBX)
ИМТ1
PCGF1 , KDM2B
PCGF2 (Polycomb Group Berg Finger Bletin 2) Ortolog BMI1
Rybp
Кольцо1
SUV39H1 (гистон-лизин N-метилтрансфераза)
L3MBTL2
EZH2 (усилитель Zeste Homogolosous 2)
Эд
SUZ12 (подавитель цесты 12)
Jarid2 (Jumonji, в богатом интерактивном домене 2)
Re1-silencing transcription Factor (REST)
RNF2
CBFβ
Yy1
Бивалентный хроматин

Ссылки

^ Portoso M, Cavalli G (2008). «Роль РНКи и некодирующих РНК в поликомбов, опосредованном поликом, контроль экспрессии генов и геномного программирования» . В Моррисе К.В. (ред.). РНК и регуляция экспрессии генов: скрытый слой сложности . Caister Academic Press. С. 29–44. ISBN 978-1-904455-25-7 .
^ Ku M, Koche RP, Rheinbay E, Mendenhall EM, Endoh M, Mikkelsen TS, Presser A, Nusbaum C, Xie X, Chi As, Adli M, Kasif S, Ptaszek LM, Cowan CA, Lander ES, Koseki H, Bernstein Be Be Be Be Be (Октябрь 2008 г.). «Анализ генома занятости PRC1 и PRC2 идентифицирует два класса бивалентных доменов» . PLOS Genetics . 4 (10): E1000242. doi : 10.1371/journal.pgen.1000242 . PMC 2567431 . PMID 18974828 .
^ Heurtier, V., Owens, N., Gonzalez, I. et al. Молекулярная логика индуцированного наног-индуцированным самообновлением в эмбриональных стволовых клетках мыши. Nat Commun 10, 1109 (2019). https://doi.org/10.1038/S41467-019-09041-z
^ Jump up to: ^а ^{беременный} Molofsky Av , He S, Bydon M, Morrison SJ, Pardal R (июнь 2005 г.). «ИМТ-1 способствует самообновлению нейронных стволовых клеток и развитию нервных нейронных нейронных норм, но не ростом и выживанием мыши, подавляя пути старения P16INK4A и P19ARF» . Гены и развитие . 19 (12): 1432–7. doi : 10.1101/gad.1299505 . PMC 1151659 . PMID 15964994 .
^ Park IK, Morrison SJ, Clarke MF (январь 2004 г.). «ИМТ1, стволовые клетки и регуляция старения» . Журнал клинических исследований . 113 (2): 175–9. doi : 10.1172/JCI20800 . PMC 311443 . PMID 14722607 .
^ Sauvageau M, Sauvageau G (апрель 2008 г.). «Гены групп Polycomb: поддержание активности стволовых клеток в равновесии» . PLOS Биология . 6 (4): E113. doi : 10.1371/journal.pbio.0060113 . PMC 2689701 . PMID 18447587 .
^ Попов Н., Гил Дж. (2010). «Эпигенетическая регуляция локуса INK4B-Arf-INK4A: в болезнях и в здоровье» ( PDF ) . Эпигенетика . 5 (8): 685–90. doi : 10.4161/epi.5.8.12996 . PMC 3052884 . PMID 20716961 .
^ Stanton BZ, Hodges C, Calarco JP, Braun SM, Ku WL, Kadoch C, Zhao K, Crabtree GR (февраль 2017 г.). «Мутации Smarca4 АТФазы нарушают прямое выселение PRC1 от хроматина» . Природа генетика . 49 (2): 282–288. doi : 10.1038/ng.3735 . PMC 5373480 . PMID 27941795 .
^ Mosquna A, Katz A, Decker EL, Rensing SA, Reski R, Ohad N (июль 2009 г.). «Регуляция поддержания стволовых клеток поликомбным белком FIE была консервативна во время эволюции сухопутных растений» . Разработка . 136 (14): 2433–44. doi : 10.1242/dev.035048 . PMID 19542356 .
^ Aichinger E, Villar CB, Farrona S, Reyes JC, Hennig L, Köhler C (август 2009 г.). «Белки CHD3 и поликомбные группы группы антагонистически определяют клеточную идентичность при арабидопсисе» . PLOS Genetics . 5 (8): E1000605. doi : 10.1371/journal.pgen.1000605 . PMC 2718830 . PMID 19680533 .
^ Цзян Д., Ван Ю., Ван Ю., Хе Ю (2008). «Репрессия цветущего локуса C и цветущего локуса T с помощью поликомбарного комплекса Arabidopsis Repressive Complex 2» . Plos один . 3 (10): E3404. Bibcode : 2008ploso ... 3.3404J . doi : 10.1371/journal.pone.0003404 . PMC 2561057 . PMID 18852898 .
^ Шелдон CC, Rouse DT, Finnegan EJ, Peacock WJ, Dennis ES (март 2000 г.). «Молекулярная основа крнилизации: центральная роль цветущего локуса C (FLC)» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 97 (7): 3753–8. doi : 10.1073/pnas.060023597 . PMC 16312 . PMID 10716723 .

Дальнейшее чтение

Schuettengruber B, Bourbon HM, Di Croce L, Cavalli G (сентябрь 2017 г.). «Регуляция генома PolyComb и Trithorax: 70 лет и подсчет» (PDF) . Клетка . 171 (1): 34–57. doi : 10.1016/j.cell.2017.08.002 . PMID 28938122 . S2CID 43165761 .
Di Croce L, Helin K (2013). «Транскрипционная регуляция с помощью белков поликомбных групп». Природа структурная и молекулярная биология . 20 (10): 1147–55. doi : 10.1038/nsmb.2669 . PMID 24096405 . S2CID 2681793 .
Саймон Дж.А., Кингстон Р.Е. (2013). «Занимание хроматина: поликомбные механизмы для достижения геномных мишеней, остановки транскрипционного движения и остановки» . Молекулярная клетка . 49 (5): 808–24. doi : 10.1016/j.molcel.2013.02.013 . PMC 3628831 . PMID 23473600 .
Гольбабапур С., Маджид Н.А., Хасандарвиш П., Хадзеси М., Абдулла М.А., Хади А.Х. (2013). «Генсинг и поликомбные группы групп: обзор их структуры, механизмов и филогенетики» . OMICS: журнал интегративной биологии . 17 (6): 283–96. doi : 10.1089/omi.2012.0105 . PMC 3662373 . PMID 23692361 .
Schwartz YB, Pirrotta V (январь 2007 г.). «Механизмы поляного молчания и управление геномными программами». Природные обзоры. Генетика . 8 (1): 9–22. doi : 10.1038/nrg1981 . PMID 17173055 . S2CID 28227227 .
Schuettengruber B, Chourrout D, Vervoort M, Leblanc B, Cavalli G (февраль 2007 г.). «Регуляция генома PolyComb и Trithorax -белками» . Клетка . 128 (4): 735–45. doi : 10.1016/j.cell.2007.02.009 . PMID 17320510 . S2CID 6492075 .
Pirrotta V, Li HB (2012). «Взгляд на ядерные поликомбированные тела» . Текущее мнение в области генетики и развития . 22 (2): 101–9. doi : 10.1016/j.gde.2011.11.004 . PMC 3329586 . PMID 22178420 .

Внешние ссылки

«Поликомбские группы белков» . Humpath.com.
Страница Polycomb и Trithorax в лаборатории Cavalli На этой странице содержится полезная информация о белках Polycomb и Trithorax, в форме введения, ссылки на опубликованные обзоры, список белков Polycomb и Trithorax, слайды иллюстративной точки мощности и ссылку на браузер генома. показывая распределение этих белков по всему геному в Drosophila melanogaster .
Гены Drosophila в разработке: поликомб-группа в базе данных генов гомеобокс
Организация хроматина и группы Polycomb и Trithorax в интерактивной мухе
Polycomb+Group+белки в Национальной медицинской библиотеке Медицинской библиотеки США (Mesh)

[Portoso-1] Portoso M, Cavalli G (2008). «Роль РНКи и некодирующих РНК в поликомбов, опосредованном поликом, контроль экспрессии генов и геномного программирования» . В Моррисе К.В. (ред.). РНК и регуляция экспрессии генов: скрытый слой сложности . Caister Academic Press. С. 29–44. ISBN 978-1-904455-25-7 .

[2] Ku M, Koche RP, Rheinbay E, Mendenhall EM, Endoh M, Mikkelsen TS, Presser A, Nusbaum C, Xie X, Chi As, Adli M, Kasif S, Ptaszek LM, Cowan CA, Lander ES, Koseki H, Bernstein Be Be Be Be Be (Октябрь 2008 г.). «Анализ генома занятости PRC1 и PRC2 идентифицирует два класса бивалентных доменов» . PLOS Genetics . 4 (10): E1000242. doi : 10.1371/journal.pgen.1000242 . PMC 2567431 . PMID 18974828 .

[3] Heurtier, V., Owens, N., Gonzalez, I. et al. Молекулярная логика индуцированного наног-индуцированным самообновлением в эмбриональных стволовых клетках мыши. Nat Commun 10, 1109 (2019). https://doi.org/10.1038/S41467-019-09041-z

[pmid15964994-4] Jump up to: ^а ^{беременный} Molofsky Av , He S, Bydon M, Morrison SJ, Pardal R (июнь 2005 г.). «ИМТ-1 способствует самообновлению нейронных стволовых клеток и развитию нервных нейронных нейронных норм, но не ростом и выживанием мыши, подавляя пути старения P16INK4A и P19ARF» . Гены и развитие . 19 (12): 1432–7. doi : 10.1101/gad.1299505 . PMC 1151659 . PMID 15964994 .

[pmid14722607-5] Park IK, Morrison SJ, Clarke MF (январь 2004 г.). «ИМТ1, стволовые клетки и регуляция старения» . Журнал клинических исследований . 113 (2): 175–9. doi : 10.1172/JCI20800 . PMC 311443 . PMID 14722607 .

[pmid18447587-6] Sauvageau M, Sauvageau G (апрель 2008 г.). «Гены групп Polycomb: поддержание активности стволовых клеток в равновесии» . PLOS Биология . 6 (4): E113. doi : 10.1371/journal.pbio.0060113 . PMC 2689701 . PMID 18447587 .

[pmid20716961-7] Попов Н., Гил Дж. (2010). «Эпигенетическая регуляция локуса INK4B-Arf-INK4A: в болезнях и в здоровье» ( PDF ) . Эпигенетика . 5 (8): 685–90. doi : 10.4161/epi.5.8.12996 . PMC 3052884 . PMID 20716961 .

[8] Stanton BZ, Hodges C, Calarco JP, Braun SM, Ku WL, Kadoch C, Zhao K, Crabtree GR (февраль 2017 г.). «Мутации Smarca4 АТФазы нарушают прямое выселение PRC1 от хроматина» . Природа генетика . 49 (2): 282–288. doi : 10.1038/ng.3735 . PMC 5373480 . PMID 27941795 .

[pmid19542356-9] Mosquna A, Katz A, Decker EL, Rensing SA, Reski R, Ohad N (июль 2009 г.). «Регуляция поддержания стволовых клеток поликомбным белком FIE была консервативна во время эволюции сухопутных растений» . Разработка . 136 (14): 2433–44. doi : 10.1242/dev.035048 . PMID 19542356 .

[pmid19680533-10] Aichinger E, Villar CB, Farrona S, Reyes JC, Hennig L, Köhler C (август 2009 г.). «Белки CHD3 и поликомбные группы группы антагонистически определяют клеточную идентичность при арабидопсисе» . PLOS Genetics . 5 (8): E1000605. doi : 10.1371/journal.pgen.1000605 . PMC 2718830 . PMID 19680533 .

[pmid18852898-11] Цзян Д., Ван Ю., Ван Ю., Хе Ю (2008). «Репрессия цветущего локуса C и цветущего локуса T с помощью поликомбарного комплекса Arabidopsis Repressive Complex 2» . Plos один . 3 (10): E3404. Bibcode : 2008ploso ... 3.3404J . doi : 10.1371/journal.pone.0003404 . PMC 2561057 . PMID 18852898 .

[pmid10716723-12] Шелдон CC, Rouse DT, Finnegan EJ, Peacock WJ, Dennis ES (март 2000 г.). «Молекулярная основа крнилизации: центральная роль цветущего локуса C (FLC)» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 97 (7): 3753–8. doi : 10.1073/pnas.060023597 . PMC 16312 . PMID 10716723 .

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]

[ 9 ]

[ 10 ]

[ 11 ]

[ 12 ]