TEXT
Klonování a Exprese
CCAAT/enhancer-binding protein nese sekvenční homologie a funkční podobnosti jater activator protein (LAP, nebo CEBPB; 189965) (Descombes et al., 1990). Viz Landschulz et al. (1989).
použití cebp-alfa u potkanů k screeningu knihovny cDNA v lidských játrech, následované screeningem genomické knihovny lidské placenty, Swart et al. (1997) klonovaný celovečerní CEBP-alpha. Ten dovodil, 357-aminokyselina protein má N-terminal transactivation domain a C-terminální DNA-vazby a dimerizace domény. Analýza Northern blot zjistila vysokou expresi 2,7 kb cebp-alfa transkriptu v lidské placentě, játrech a slezině. Nižší exprese byla detekována v tlustém střevě, hladkém svalstvu, plicích a ledvinách a v kůře ledvin nebyla detekována žádná exprese. CEBP-alfa byl také exprimován v normální a psoriatické lidské kůži, v kultivovaných lidských keratinocytech a v aortě a játrech potkanů. Imunohistochemická analýza detekovala CEBP-alfa v jádrech epidermálních keratinocytů z normální lidské kůže a léze psoriatické kůže. Intenzivní barvení bylo zjištěno v suprabazálních buněk, keratinocyty vlasového folikulu, a glandulární sebocytů, ale ne v buňkách zánětlivého infiltrátu nebo kapiláry.
genová struktura
Swart et al. (1997) určil, že gen CEBPA je intronní.
mapování
pomocí hybridů somatických buněk segregujících lidské nebo krysí chromozomy, Szpirer et al. (1992) mapoval Gen CEBP na lidský chromozom 19 a krysí chromozom 1. Tyto výsledky poskytly další důkazy pro zachování synteny na těchto chromozomech (a na myším chromozomu 7). Použití hybridů somatických buněk člověka/křečka obsahujících omezené fragmenty lidského chromozomu 19, Hendricks-Taylor et al. (1992) mapoval Gen CEBPA na chromozom 19q13.1, mezi geny GPI (172400) a TGFB1 (190180). Tato pozice byla potvrzena fluorescenční hybridizací in situ. Birkenmeier et al. (1989) mapoval Gen Cebpa na myší chromozom 7.
genová funkce
Miller et al. (1996) vyznačuje promotoru lidského genu kódujícího leptin (164160), signalizace faktor vyjádřen v tukové tkáni s důležitou roli v tělesné hmotnosti homeostázy. Zjistili, že CEBPA moduluje expresi leptinu a navrhl funkci pro CEBPA při léčbě lidské obezity.
Wang et al. (2001) zjistili, že CEBPA přímo interaguje s CDK2 (116953) a CDK4 (123829) a zatýkání proliferaci buněk prostřednictvím inhibice těchto kináz. Bylo zjištěno, že oblast mezi aminokyselinami 175 a 187 cebpa je zodpovědná za přímou inhibici cyklin-dependentních kináz a způsobila zastavení růstu v kultivovaných buňkách. CEBPA inhibovala aktivitu CDK2 blokováním asociace CDK2 s cykliny. Aktivity Cdk4 a Cdk2 byly zvýšeny v myších játrech cebpa knockout, což vedlo ke zvýšené proliferaci.
myeloidní transkripční faktor CEBPA je zásadní pro normální granulopoiesis, a dominantní negativní mutace CEBPA genu se nacházejí ve značné části nádorových buněk od pacientů s myeloblastické podtypy (M1 a M2) akutní myeloidní leukémie (AML; 601626). Pabst et al. (2001) prokázal, že fúzní protein AML1 (RUNX1; 151385)-ETO (CBFA2T1; 133435) potlačil expresi CEBPA. Helbling et al. (2004) zjistil, že leukemický aml1-MDS1-EAI1 (ame; viz 151385) fúzní protein potlačil protein CEBPA. Na rozdíl od fúze AML1-ETO AME nedokázalo potlačit expresi mRNA CEBPA. Helbling et al. (2004) zjistili, že domnělý inhibitor CEBPA překlad, calreticulin (CRT; 109091), byl silně aktivován po indukci AME v buněčné linii experimentální systém (14.8-krát) a v AME pacientských vzorků (12.2-krát). Navíc inhibice CRT malými interferujícími RNA obnovila hladiny CEBPA. Tyto výsledky zjištěné CEBPA jako klíčový cíl leukemické fusion protein AME, a navrhl, že modulace CEBPA tím, že CRT může představovat mechanismus podílí na diferenciaci blok v AME leukémie.
Menard et al. (2002) ukázal, že Cebpa byl vyjádřen v myši kortikální progenitorových buněk a může indukovat expresi reportér gen obsahující minimální promotor alfa-tubulin (TUBA1A; 602529), neuron-specifického genu.
Skokowa et al. (2006) zjistili významně snížené nebo chybějící LEF1 (153245) výraz ve zatčen promyelocyty u pacientů s kongenitální neutropenií (viz 202700). Kompetitivní vazby a chromatin immunoprecipitation (Čip) testy ukázaly, že LEF1 přímo vázán a regulován CEBPA, což naznačuje, že LEF1-závislé downregulation of CEBPA v kongenitální neutropenie vede k zrání blok v promyelocyty podobné jako v CEBPA dominantní negativní AML.
peptidovou analýzou jaderných proteinů, které interagovaly s CEBPA, Bararia et al. (2008) identifikováno TIP60 (KAT5; 601409) jako vazebný partner CEBPA. Interakce byla potvrzena koprecipitační analýzou a proteinovými pull-down testy. TIP60 lepší schopnost CEBPA, aby transactivate TK (TK1; 188300) pořadatel obsahující 2 CCAAT stránky, a histon acetyltransferázu aktivitu TIP60 bylo nutné pro jeho kooperativita s CEBPA. Analýza domény odhalila, že TIP60 interagoval s DNA-vazebnými a transaktivačními doménami CEBPA. Imunoprecipitační analýza ukázala, že TIP60 byl přijat do promotorů CEBPA a GCSFR (CSF3R; 138971) po beta-estradiol-indukované diferenciace myeloidní leukémie K562 buňky, která byla souběžná s histonů acetylace v CEBPA a GCSFR organizací.
Reddy et al. (2009) ukázalo, že mikroRNA-661 (MIR661; 613716) snížila expresi MTA1 (603526), genu, který je upregulován u několika rakovin. Identifikovali domnělá cebp-alfa-vazebná místa v promotorové oblasti genu MIR661. Reporter genové testy ukázaly, že cebp-alfa upreguloval expresi MIR661 v transfekovaných buňkách rakoviny prsu HeLa a MDA-231. Vyjádření CEBP-alfa a MIR661 byla nepřímo úměrná k MTA1 v prsu buněčné linie, a úroveň MTA1 protein byl postupně upregulated se zvyšuje metastatický potenciál. Zvýšená exprese MIR661 v MDA-231 buněk rakoviny prsu inhiboval buněčnou motilitu, invazivity, a anchorage-independent růst, a to snižuje jejich schopnost tvořit nádory v modelu xenograft. Reddy a kol. (2009) dospěl k závěru, že CEBP-alfa snižuje expresi MTA1 a růst rakovinných buněk upregulací exprese MIR661.
Di Ruscio et al. (2013) předložené údaje prokazující, že aktivní transkripce reguluje hladiny genomové methylace. Identifikovali novou jadernou nepolyadenylovanou nekódující RNA (ncRNA) vyplývající z lokusu genu CEBPA, který je rozhodující pro regulaci lokálního methylačního profilu DNA. Tuto ncRNA nazvali „extrakódující CEBPA“ (ecCEBPA), protože zahrnuje celou sekvenci mRNA ve stejné orientaci. ecCEBPA se váže na DNMT1 (126375)a zabraňuje methylaci lokusu genu CEBPA. Hluboké sekvenování transkriptů spojených s DNMT1 v kombinaci s methylací genomu a expresním profilováním rozšířilo obecnost tohoto nálezu na četné genové lokusy. Di Ruscio a kol. (2013) dospěla k závěru, že tyto výsledky vymezena povaha DNMT1-RNA interakce a doporučené strategie pro gen-selektivní demetylace terapeutických cílů v lidských onemocnění.
v myších primárních B buňkách, Di Stefano et al. (2014) zjistili, že přechodné exprese CEBPA následuje Oct4 (164177), Sox2 (184429), Klf4 (602253), a Myc (190080) (kolektivně známý jako OSKM) aktivace indukuje 100-násobné zvýšení indukované pluripotentní kmenové (iPS) buňky přeprogramování účinnosti, zahrnující 95% populace. Během této konverze, pluripotency a epiteliální-mezenchymální přechod genů stát výrazně upregulovány, a 60% buněk express Oct4 do 2 dnů. CEBPA působí jako pathbreaker, protože přechodně zpřístupňuje chromatin pluripotentních genů DNaseI (125505). CEBPA také indukuje expresi dioxygenase Tet2 (612839) a podporuje jeho translokaci do jádra, kde se váže na regulačních oblastí pluripotency geny, které se stanou demethylovaného po OSKM indukce. V souladu s těmito nálezy nadměrná exprese Tet2 zvyšuje přeprogramování B-buněk indukované OSKM. Protože enzym je také nutný pro účinnou konverzi imunitních buněk indukovanou CEBPA, údaje Di Stefano et al. (2014) uvedl, že TET2 poskytuje mechanickou vazbu mezi přeprogramováním buněk iPS a transdiferenciací B-buněk.
Molekulární Genetiky
Akutní Myeloidní Leukémie,
V postižených členů rodiny s akutní myeloidní leukémií (AML; 601626), Smith et al. (2004) identifikovali zárodečné linie 1-bp delece (212delC) v CEBPA genu, což vede v přítomnosti 5 cytosin zbytků v regionu, kde 6 cytosin jsou rezidua přítomná ve wildtype sekvence. Zjevná leukémie se vyvinula u Otce ve věku 10 let, u prvorozeného syna ve věku 30 let a u Poslední narozené dcery ve věku 18 let.
somatické mutace
Pabst et al. (2001) poznamenal, že v hematopoetického systému, CEBPA je výhradně vyjádřil myelomonocytické buňky. Je specificky upregulován během granulocytární diferenciace. U myší s mutací Cebpa nejsou pozorovány žádné zralé granulocyty, zatímco všechny ostatní typy krevních buněk jsou přítomny v normálních poměrech. U akutní myeloidní leukémie (601626) je nejvýznamnější abnormalitou blok diferenciace granulocytárních blastů. S těmito informacemi o pozadí, Pabst et al. (2001) studovali vzorky od pacientů s AML a prokázali, že CEBPA je mutována u 16% pacientů s AML-M2, kterým chybí 8;21 translokace (ETO, 133435; RUNX1, 151385). Zjistili, že 5 mutace v N-konci zkrácený full-délka bílkovin, ale neovlivnilo 30-kD protein zahájeno dále po proudu. Mutované proteiny blokován wildtype C/EBP alfa DNA závazné a transactivation granulocytů cílové geny v dominantním negativním způsobem, a nedokázal se přimět granulocytární diferenciace. Toto byla první zpráva o mutacích CEBPA u lidské neoplazie. Pabst et al. (2001) detekoval 5 delecí, 2 inzerce a 4 bodové mutace v genu CEBPA (viz např. 116897.0001-116897.0003). Všechny delece způsobily posun do stejného alternativního čtecího rámce, protože počet chybějících basepairů byl (3n+1). Průměrný věk při diagnóze pacientů s mutacemi CEBPA byl 66 let. Mutace CEBPA byly nalezeny u 7,3% pacientů s AML.
Snaddon et al. (2003) uvedl, že translokace t(8;21) se vyskytuje v 10 až 15% případů AML, zejména v subtypu M2, kde představuje 40% případů. Pomocí PCR-SSCP a sekvenačního přístupu vyšetřili mutace CEBPA u 99 pacientů s AML typu M1 nebo M2. Identifikovali 9 somatických mutací CEBPA u 8 pacientů. Všechny mutace byly seskupeny směrem k C konci proteinu. Dva pacienti provádí biallelic mutace: jeden byl homozygotní pro 57-bp vložení na nukleotidové 1137 (116897.0004) a druhé složené heterozygotní pro 27-bp vložení na nukleotidové 1096 (116897.0005) a 4-bp vložení (GGCC) v nukleotidové 363 (116897.0006).
evoluce
prozkoumat vývoj regulace genů, Schmidt et al. (2010) používá chromatin immunoprecipitation s vysokou propustností sekvenováním (ChIP-seq) určit experimentálně genomewide obsazenost 2 transkripční faktory, CEBPA a HNF4A (600281), v játrech 5 obratlovců: Homo sapiens, Mus musculus, Canis familiaris, Monodelphis domesticus (krátký-sledoval vačice) a Gallus gallus. Ačkoli každý transkripční faktor vykazoval vysoce konzervované preference vazby DNA, většina vazby byla druhově specifická, a zarovnané vazebné události přítomné ve všech 5 druhy byly vzácné. Regiony v blízkosti genů se výraz úrovních, které jsou závislé na transkripční faktor, byly často vázány na transkripční faktor v více druhů, dosud nevykazovala žádné rozšířené DNA sekvence omezení. Vazebná divergence mezi druhy může být do značné míry vysvětlena sekvenčními změnami vázaných motivů. Mezi závazné události ztratil v jedné linii, pouze půl jsou zpět o další závazné případě do 10 kb. Schmidt a kol. (2010) dospěl k závěru, že jejich výsledky odhalily velké mezidruhové rozdíly v transkripční regulaci a poskytly vhled do regulačního vývoje.
nomenklatura
podle nomenklatury navržené Cao et al. (1991), CCAAT/enhancer-binding protein C/EBP alfa a NF-IL6 (LAP) je C/EBP-beta, s odpovídajícími geny jsou CEBPA a CEBPB (189965). Cebpb byl dříve symbolizován TCF5.
zvířecí Model
Wang et al. (1995) zjistili, že myši homozygotní pro cílené odstranění Cebpa genu neměla ukládat jaterní glykogen a zemřel z hypoglykémie během 8 hodin po narození. V těchto mutantních myší, množství glykogen syntázy (138571) mRNA byly 50 až 70% z běžné a transkripční indukci genů pro 2 gluconeogenic enzymy, fosfoenolpyruvátu carboxykinase (261680) a glukóza-6-fosfatázy (613742), byl odložen. Hepatocyty a adipocyty mutantních myší nedokázaly akumulovat lipidy a exprese genu pro odpojení proteinu (113730), určujícího markeru hnědé tukové tkáně, byla snížena. Zjištění prokázala, že C/EBP-alfa je rozhodující pro vytvoření a udržení energetické homeostázy u novorozenců.
Flodby et al. (1996) vyrobily transgenní knockoutové myši, u kterých byl gen CEBPA selektivně narušen. Homozygotní mutant cebpa – / – myši zemřely, obvykle během prvních 20 hodin po narození a měly defekty v kontrole jaterního růstu a vývoje plic. Histologická analýza ukázala, že tato zvířata měla silně narušený jaterní architektury, s acinární formace, v vzor připomínající buď regeneraci jater nebo hepatocelulární karcinom. Plicní histologie ukázala hyperproliferaci pneumocytů typu II a narušenou alveolární architekturu. Molekulární analýza ukázala, že akumulace glykogenu a lipidů v játrech a tukové tkáni je narušena a že mutantní zvířata jsou vážně hypoglykemická. Autoři zjistili analýzou Northern blot, že hladiny C-myc A c-jun RNA jsou specificky indukovány několikanásobně v játrech těchto zvířat, což naznačuje aktivní proliferativní stav. Imunohistologií zjistili, že buňky obarvené cyklinem jsou přítomny v játrech myší cebpa – / – s 5 až 10krát vyšší frekvencí než obvykle, což také naznačuje abnormálně aktivní proliferaci. Flodby a kol. (1996) navrhl, že CEBPA může mít důležitou roli při získávání a udržování terminální diferenciace v hepatocytech.
myši s nedostatkem Cebpa mají defektní vývoj tukové tkáně. Wu a kol. (1999) použité fibroblasty z Cebpa -/- myši v kombinaci s retrovirální vektory vyjadřující Cebpa a peroxisome tiazolidindionom-activated receptor gama (PPARG; 601487) k určení přesné role CEBPA v adipogenesis. Autoři zjistili, že cebpa – / – fibroblasty podstoupily tukovou diferenciaci expresí a aktivací Pparg. Cebpa-nedostatek tukových buněk nahromaděné méně lipidů a ne vyvolat endogenní Pparg, což naznačuje, že cross-nařízení mezi CEBPA a PPARG je důležité pro udržení diferencovaného stavu. Buňky také ukázal úplná absence inzulínu (INS; 176730)-stimuluje transport glukózy, sekundární snížení genové exprese a fosforylace tyrosinu pro Vstupy receptor (147670) a Ins receptor substrát-1 (147545). Wu a kol. (1999) dospěl k závěru, že CEBPA má více rolí v adipogenesis a že cross-nařízení mezi PPARG a CEBPA je klíčovou součástí transkripční kontrolu této buněčné linie.