OMIM Entry – * 116897-CCAAT / ENHANCER-kötő fehérje, alfa; CEBPA

szöveg

klónozás és kifejezés

a CCAAT/enhancer-kötő fehérje szekvenciahomológiát és funkcionális hasonlóságot mutat a máj aktivátor fehérjével (LAP, vagy CEBPB; 189965) (Descombes et al., 1990). Lásd Landschulz et al. (1989).

patkány Cebp-alfa használata emberi máj cDNS könyvtár szűrésére, majd egy emberi placenta genomi könyvtár szűrése, Swart et al. (1997) klónozott teljes hosszúságú cebp-alpha. A levezetett 357-aminosav fehérje N-terminális transzaktivációs doménnel és C-terminális DNS-kötő és dimerizáló doménnel rendelkezik. A Northern blot analízis egy 2,7 kb-os cebp-alfa transzkriptum magas expresszióját mutatta ki humán placentában, májban és lépben. Alacsonyabb expressziót mutattak ki a vastagbélben, a simaizomban, a tüdőben és a vese medullában, és nem mutattak ki expressziót a vese kéregben. A CEBP-alfa expresszálódott normál és pszoriázisos emberi bőrben, tenyésztett humán keratinocitákban, valamint patkány aortában és májban is. Az immunhisztokémiai analízis cebp-alfát mutatott ki az epidermális keratinocyták sejtmagjaiban a normál emberi bőrből és a léziós pszoriázisos bőrből. Intenzív festést észleltek suprabasalis sejtekben, szőrtüsző keratinocitákban, mirigyes sebocitákban, de nem a gyulladásos infiltrátum vagy kapillárisok sejtjeiben.

génszerkezet

Swart et al. (1997) megállapította, hogy a CEBPA gén Intron nélküli.

leképezés

emberi vagy patkány kromoszómákat szegregáló szomatikus sejt hibridek segítségével, Szpirer et al. (1992) feltérképezte a cebp gént a humán 19.kromoszómához és a patkány 1. kromoszómához. Ezek az eredmények további bizonyítékot szolgáltattak a synteny megőrzésére ezeken a kromoszómákon (és az egér 7.kromoszómáján). A humán 19. kromoszóma korlátozott fragmenseit tartalmazó humán/hörcsög szomatikus sejt hibridek felhasználásával Hendricks-Taylor et al. (1992) feltérképezte a CEBPA gént a 19q13.1 kromoszómára, a GPI (172400) és a TGFB1 (190180) gének között. Ezt a helyzetet megerősítette fluoreszcencia in situ hibridizáció. Birkenmeier et al. (1989) feltérképezte a Cebpa gént az egér 7.kromoszómájához.

gén funkció

Miller et al. (1996) a leptint (164160) kódoló humán gén promoterét jellemezte, amely a zsírszövetben kifejezett jelző faktor, amely fontos szerepet játszik a testtömeg homeosztázisában. Azt találták, hogy a cebpa modulálja a leptin expresszióját, és javasolta a CEBPA funkcióját az emberi elhízás kezelésében.

Wang et al. (2001) megállapította, hogy a CEBPA közvetlenül kölcsönhatásba lép a CDK2-vel (116953) és a CDK4-vel (123829), és megakadályozza a sejtproliferációt ezen kinázok gátlásával. Megállapították, hogy a cebpa 175 és 187 aminosavai közötti régió felelős a ciklin-függő kinázok közvetlen gátlásáért, és a tenyésztett sejtekben a növekedés leállását okozta. A CEBPA gátolta a CDK2 aktivitást azáltal, hogy blokkolta a CDK2 ciklinekkel való kapcsolatát. A Cdk4 és a Cdk2 aktivitása megnövekedett az egér cebpa knockout májában, ami fokozott proliferációhoz vezetett.

a cebpa myeloid transzkripciós faktor döntő fontosságú a normál granulopoiesis szempontjából, és a cebpa gén domináns-negatív mutációi az akut myeloid leukémia (AML; 601626) mieloblasztos altípusú (M1 és M2) betegek rosszindulatú sejtjeinek jelentős részében találhatók. Pabst et al. (2001) kimutatta, hogy az AML1 (RUNX1; 151385)-ETO (CBFA2T1; 133435) fúziós fehérje elnyomta a CEBPA expresszióját. Helbling et al. (2004) megállapította, hogy a leukémiás AML1-MDS1-EAI1 (AME; lásd 151385) fúziós fehérje elnyomta a CEBPA fehérjét. Az AML1-ETO fúzióval ellentétben az AME nem tudta elnyomni a CEBPA mRNS expresszióját. Helbling et al. (2004) megállapította, hogy a cebpa transzláció feltételezett inhibitora, a kalretikulin (CRT; 109091) erősen aktiválódott az AME indukálása után egy sejtvonal kísérleti rendszerben (14,8-szeres) és AME betegmintákban (12,2-szeres). Sőt, a CRT gátlása kis interferáló RNS által helyreállította a CEBPA szintet. Ezek az eredmények a cebpa-t azonosították a leukémiás fúziós fehérje Ame kulcsfontosságú célpontjaként, és arra utaltak, hogy a CEBPA CRT általi modulációja az AME leukémiák differenciálódási blokkjában szerepet játszó mechanizmust jelenthet.

Menard et al. (2002) kimutatta, hogy a Cebpa egér kortikális progenitor sejtekben expresszálódik, és indukálhatja az alfa-tubulin (TUBA1A; 602529), egy neuron-specifikus gén minimális promoterét tartalmazó riporter gén expresszióját.

Skokowa et al. (2006) szignifikánsan csökkent vagy hiányzó LEF1 (153245) expressziót talált a veleszületett neutropeniában szenvedő betegek letartóztatott promyelocitáiban (lásd 202700). A Kompetitív kötési és kromatin immunprecipitációs (ChIP) vizsgálatok azt mutatták, hogy a LEF1 közvetlenül kötődik és szabályozza a CEBPA-t, ami arra utal, hogy a cebpa lef1-függő downregulációja veleszületett neutropeniában a promyelocytákban hasonló érési blokkhoz vezet, mint a cebpa domináns negatív AML-ben.

a cebpa-val kölcsönhatásba lépő nukleáris fehérjék peptidanalízisével Bararia et al. (2008) azonosított TIP60 (KAT5; 601409) mint cebpa kötő partner. A kölcsönhatást koprecipitációs analízissel és fehérje lehúzási vizsgálatokkal igazolták. A TIP60 fokozta a CEBPA azon képességét, hogy transzaktiválja a TK (TK1; 188300) promótert, amely 2 CCAAT helyet tartalmaz, és a tip60 hiszton-acetil-transzferáz aktivitása szükséges volt a cebpa-val való együttműködéshez. A domén analízis kimutatta, hogy a TIP60 kölcsönhatásba lépett a CEBPA DNS-kötő és transzaktiváló doménjeivel. Az immunprecipitációs elemzés azt mutatta, hogy a TIP60-at a cebpa és a GCSFR (CSF3R) promótereihez toborozták; 138971) a k562 myeloid leukémia sejtek béta-ösztradiol indukálta differenciálódását követően, amely a cebpa és a GCSFR promoterek hiszton acetilezésével volt egyidejűleg.

Reddy et al. (2009) kimutatta, hogy a mikroRNS-661 (MIR661; 613716) csökkentette az MTA1 (603526) expresszióját, egy olyan gént, amelyet több rákban szabályoznak. Azonosították a feltételezett cebp-alfa-kötő helyeket a mir661 gén promoter régiójában. A Reporter génvizsgálatok azt mutatták, hogy a CEBP-alfa szabályozta a MIR661 expressziót a transzfektált HeLa és MDA-231 emlőrákos sejtekben. A CEBP-alfa és a MIR661 expressziója fordítottan arányos volt az MTA1 expressziójával az emlőrákos sejtvonalakban, és az MTA1 fehérje szintje fokozatosan emelkedett a metasztatikus potenciál növekedésével. A MIR661 túlzott expressziója az MDA-231 emlőrákos sejtekben gátolta a sejtek motilitását, invazivitását és anchorage-független növekedését, és csökkentette a tumorok kialakulásának képességét egy xenograft modellben. Reddy és munkatársai. (2009) arra a következtetésre jutott, hogy a CEBP-alpha csökkenti az MTA1 expresszióját és a rákos sejtek növekedését a MIR661 expressziójának szabályozásával.

di Ruscio et al. (2013) olyan adatokat mutatott be, amelyek igazolják, hogy az aktív transzkripció szabályozza a genomi metiláció szintjét. Azonosítottak egy új nukleáris nem poliadenilezett nem kódoló RNS-t (ncrns), amely a cebpa gén lokuszából származik, amely kritikus a helyi DNS-metilezési profil szabályozásában. Ezt az ncrns-t ‘extracoding CEBPA’ – nak (ecCEBPA) nevezték, mert magában foglalja a teljes mRNS-szekvenciát ugyanabban az értelemben. az ecCEBPA kötődik a DNMT1-hez (126375), és megakadályozza a cebpa gén lokusz metilációját. A DNMT1-hez kapcsolódó transzkriptumok mély szekvenálása a genom-léptékű metilációval és expressziós profilozással kombinálva kiterjesztette ennek a megállapításnak az általánosságát számos génlókuszra. Di Ruscio et al. (2013) arra a következtetésre jutott, hogy ezek az eredmények körülhatárolták a dnmt1-RNS kölcsönhatások természetét, és stratégiákat javasoltak a terápiás célok génszelektív demetilezésére emberi betegségekben.

az egér elsődleges B-sejtjeiben Di Stefano et al. (2014) megállapította, hogy a tranziens cebpa expresszió, amelyet Oct4 (164177), Sox2 (184429), Klf4 (602253) és Myc (190080) (együttesen OSKM néven ismert) aktiváció követ, az indukált pluripotens stem (iPS) sejtek újraprogramozási hatékonyságának 100-szoros növekedését idézi elő, a lakosság 95% – át érintve. Ezen átalakítás során a pluripotencia és az epithelialis-mesenchymalis átmeneti gének jelentősen felülszabályozódnak, és a sejtek 60% – a Oct4-et expresszál 2 napon belül. A CEBPA útbontóként működik, mivel átmenetileg hozzáférhetőbbé teszi a pluripotencia gének kromatinját a DNaseI számára (125505). A Cebpa indukálja a Dioxigenáz tet2 (612839) expresszióját is, és elősegíti annak transzlokációját a magba, ahol kötődik a pluripotencia gének szabályozó régióihoz, amelyek az OSKM indukció után demetilálódnak. Ezekkel a megállapításokkal összhangban a Tet2 túlzott expressziója fokozza az OSKM által kiváltott B-sejt átprogramozást. Mivel az enzimre a cebpa által kiváltott immunsejtek hatékony átalakításához is szükség van, Di Stefano et al. (2014) jelezte, hogy a TET2 mechanisztikus kapcsolatot biztosít az iPS sejtek újraprogramozása és a B-sejtek transzdifferenciálása között.

molekuláris genetika

akut mieloid leukémia

az akut mieloid leukémiában szenvedő család érintett tagjaiban (AML; 601626), Smith et al. (2004) azonosított egy csíravonal 1-bp deléciót (212delc) a CEBPA génben, ami 5 citozin maradék jelenlétét eredményezte egy olyan régióban, ahol 6 citozin maradék van jelen a wildtype szekvenciában. Nyilvánvaló leukémia alakult ki az apában 10 éves korban, az elsőszülött fiúban 30 éves korban, az utolsó született lányban pedig 18 éves korban.

szomatikus mutációk

Pabst et al. (2001) megjegyezte, hogy a hematopoietikus rendszerben a CEBPA kizárólag myelomonocytás sejtekben expresszálódik. A granulocita differenciálódás során kifejezetten fel van szabályozva. A cebpa-mutáns egerekben nem figyeltek meg Érett granulocitákat, míg az összes többi vérsejttípus normál arányban van jelen. Akut mieloid leukémiában (601626) a legszembetűnőbb rendellenesség a granulocita blasztok differenciálódásának blokkja. Ezzel a háttérinformációval, Pabst et al. (2001) AML-betegek mintáit tanulmányozta, és kimutatta, hogy a CEBPA mutálódik az AML-M2 betegek 16% – ában, akiknél hiányzik a 8;21 transzlokáció (ETO, 133435; RUNX1, 151385). Megállapították, hogy az N terminális 5 mutációja csonkolta a teljes hosszúságú fehérjét, de nem befolyásolta a 30-kD fehérjét, amelyet tovább indítottak. A mutált fehérjék blokkolták a wildtype C/EBP-alfa DNS kötődését és a granulocyta célgének transzaktivációját domináns-negatív módon, és nem indukálták a granulocytás differenciálódást. Ez volt az első jelentés a cebpa mutációkról az emberi neopláziában. Pabst et al. (2001) 5 deléciót, 2 inszerciót és 4 pontmutációt észlelt a CEBPA génben (lásd pl. 116897.0001-116897.0003). Az összes törlés ugyanabba az alternatív olvasási keretbe váltott, mivel a hiányzó alappárok száma (3n+1) volt. A cebpa mutációkban szenvedő betegek diagnózisának átlagéletkora 66 év volt. A CEBPA mutációkat az AML betegek 7,3% – ában találták.

Snaddon et al. (2003) megállapította, hogy a t(8;21) transzlokáció az AML-esetek 10-15% – ában található, különösen az M2 altípusban, ahol az esetek 40% – át teszi ki. PCR-SSCP és szekvenálási módszerrel 99 M1 vagy M2 típusú AML-ben szenvedő betegnél szűrték a cebpa mutációkat. 9 szomatikus cebpa mutációt azonosítottak 8 betegnél. Az összes mutáció a fehérje C terminálisa felé csoportosult. Két beteg biallelikus mutációkat hordozott: az egyik homozigóta volt az 57-bp inszercióval az 1137-es nukleotidnál (116897.0004), a másik vegyület heterozigóta volt a 27-bp inszercióval az 1096-os nukleotidnál (116897.0005) és a 4-bp inszercióval (GGCC) a 363-as nukleotidnál (116897.0006).

evolúció

a génszabályozás evolúciójának feltárása, Schmidt et al. (2010) kromatin immunprecipitációt használt nagy áteresztőképességű szekvenálással (ChIP-seq), hogy kísérletileg meghatározzák a 2 transzkripciós faktor, a CEBPA és a HNF4A (600281) genomszintű foglaltságát 5 gerinces májában: Homo sapiens, Mus musculus, Canis familiaris, Monodelphis domesticus (rövidfarkú opossum) és Gallus gallus. Bár mindegyik transzkripciós faktor erősen konzervált DNS-kötési preferenciákat mutatott, a legtöbb kötődés fajspecifikus volt, és az összehangolt kötési események mind az 5 fajban ritkák voltak. A transzkripciós faktortól függő expressziós szinttel rendelkező gének közelében lévő régiókat gyakran kötötte a transzkripciós faktor több fajban, de nem mutatott fokozott DNS-szekvencia-korlátozást. A fajok közötti kötelező divergencia nagyrészt a kötött motívumok szekvenciaváltozásaival magyarázható. Az egyik vonalban Elveszett kötési események közül csak a felét nyeri vissza egy másik kötési esemény 10 kb-on belül. Schmidt et al. (2010) arra a következtetésre jutott, hogy eredményeik nagy fajok közötti különbségeket tártak fel a transzkripciós szabályozásban, és betekintést nyújtottak a szabályozási fejlődésbe.

nómenklatúra

A Cao által javasolt nómenklatúra szerint et al. (1991), A CCAAT/enhancer-kötő fehérje C/EBP-alfa, az NF-IL6 (LAP) pedig C/EBP-béta, a megfelelő gének cebpa és CEBPB (189965). A CEBPB-t korábban a TCF5 jelképezte.

állatmodell

Wang et al. (1995) megállapította, hogy a cebpa gén célzott deléciójához homozigóta egerek nem tárolták a máj glikogént, és a születés után 8 órán belül hipoglikémiában haltak meg. Ezekben a mutáns egerekben a glikogén szintáz (138571) mRNS mennyisége a normál érték 50-70%-a volt, és a 2 glükoneogén enzim, a foszfoenolpiruvát-karboxikináz (261680) és a glükóz-6-foszfatáz (613742) génjeinek transzkripciós indukciója késleltetett volt. A mutáns egerek májsejtjei és adipocitái nem halmozták fel a lipideket, és csökkent a fehérje leválasztására szolgáló gén expressziója (113730), amely a barna zsírszövet meghatározó markere. Az eredmények azt mutatták, hogy a C/EBP-alfa kritikus fontosságú az újszülöttek energia homeosztázisának kialakításában és fenntartásában.

Flodby et al. (1996) transzgenikus kiütéses egereket készített, amelyekben a CEBPA gént szelektíven megszakították. A homozigóta mutáns cebpa – / – egerek általában a születést követő első 20 órán belül elpusztultak, és a máj növekedésének és a tüdő fejlődésének szabályozásában hibásak voltak. A szövettani elemzés kimutatta, hogy ezek az állatok súlyosan zavarták a máj felépítését, acináris képződéssel, akár regeneráló májra, akár hepatocelluláris karcinómára utaló mintázatban. A pulmonalis szövettan a II-es típusú pneumocyták hiperproliferációját és a zavart alveoláris architektúrát mutatta. A molekuláris analízis kimutatta, hogy a glikogén és a lipidek felhalmozódása a májban és a zsírszövetben károsodott, és a mutáns állatok súlyosan hipoglikémiásak. A szerzők Northern blot analízissel megállapították, hogy a c-myc és a c-jun RNS szinteket specifikusan indukálják ezen állatok májának többszöröse, ami aktív proliferációs állapotot jelez. Immunhisztológiával azt találták, hogy a ciklin-festett sejtek a cebpa -/- egerek májában a normálnál 5-10-szer nagyobb gyakorisággal vannak jelen, ami szintén abnormálisan aktív proliferációt jelez. Flodby et al. (1996) szerint a cebpa fontos szerepet játszhat a hepatocyták terminális differenciálódásának megszerzésében és fenntartásában.

a Cebpa-ban hiányos egereknél a zsírszövet fejlődése hibás. Wu et al. (1999) cebpa -/- egerekből származó fibroblasztokat használt retrovírus vektorokkal kombinálva, amelyek cebpa-t és peroxiszóma proliferátor által aktivált Gamma receptort (PPARG; 601487) expresszáltak a cebpa pontos szerepének meghatározására az adipogenezisben. A szerzők azt találták, hogy a cebpa -/- fibroblasztok zsírdifferenciálódáson mentek keresztül a Pparg expressziója és aktiválása révén. A Cebpa-hiányos adipociták kevesebb lipidet halmoztak fel, és nem indukálták az endogén Pparg-t, ami azt jelzi, hogy a cebpa és a PPARG közötti keresztszabályozás fontos a differenciált állapot fenntartásában. A sejtek azt is kimutatták, hogy az inzulin (INS; 176730) által stimulált glükóz transzport teljesen hiányzik, ami másodlagos a csökkent génexpresszió és a tirozin foszforilációja miatt az Ins receptor (147670) és az Ins receptor szubsztrát-1 (147545) számára. Wu et al. (1999) arra a következtetésre jutott, hogy a CEBPA-nak több szerepe van az adipogenezisben, és hogy a PPARG és a CEBPA közötti keresztszabályozás kulcsfontosságú eleme ennek a sejtvonalnak a transzkripciós szabályozásában.

Vélemény, hozzászólás?

Az e-mail-címet nem tesszük közzé.