Wpis OMIM – * 121360 – czynnik wiążący rdzeń, podjednostka BETA; CBFB

tekst

opis

Gen CBFB koduje podjednostkę beta białka czynnika wiążącego rdzeń. Podjednostka Alfa kodowana jest przez 3 różne geny: CBFA1 (RUNX2; 600211), CBFA2 (RUNX1; 151385) i CBFA3 (RUNX3; 600210). Kompleks działa jako czynnik transkrypcyjny. Podjednostki Alfa RUNX wiążą się z DNA za pośrednictwem domeny Runt, podczas gdy podjednostka beta zwiększa powinowactwo podjednostki alfa do DNA, ale nie wykazuje wiązania DNA samego w sobie (recenzja autorstwa Cohena, 2009).

klonowanie i ekspresja

(1993) sklonował ludzki gen CBFB. Gen został zidentyfikowany jako część genu fuzyjnego z MYH11 (160745) w komórkach białaczkowych pochodzących od pacjentów z ostrą białaczką szpikową typu M4Eo (patrz AML, 601626), który jest powszechnie związany z perycentryczną inwersją chromosomu 16, inv(16) (p13q22). Gen MYH11 mapuje na 16p13, A Gen CBFB na 16q22. Klony cDNA zidentyfikowane przez Liu et al. (1993) wykazał silną homologię do czynnika wiążącego DNA myszy genu CBF-beta zidentyfikowanego przez Wang i wsp. (1993).

Ogawa i in. (1993) sklonował również mysi Gen Pebp2b i cDNA reprezentujące 3 różne warianty splicingu.

mapowanie

Gen cbfb mapuje chromosom 16q22 (Liu et al., 1993).

funkcja genu

wirus nabytego zespołu niedoboru odporności (AIDS), HIV-1, wytwarza wirus Vif, który przeciwdziała obronie przeciwwirusowej gospodarza poprzez wysokie połączenie kompleksu ligazy ubikwityny składającego się z CUL5 (601741), ELOC (TCEB1; 600788), ELOB (TCEB2; 600787) oraz RBX1 (603814) celem jest ograniczenie czynnika APOBEC3G (607113)do degradacji. Korzystanie z znacznika powinowactwa / spektrometrii masowej oczyszczania, Jager et al. (2012) wykazał, że Vif rekrutował również CBFB do tego kompleksu ligazy ubikwityny. CBFB umożliwiło odtworzenie rekombinowanego zespołu 6-białkowego, który wywołał specyficzną aktywność poliubikwitynacji za pomocą APOBEC3G, ale nie za pomocą APOBEC3A (607109). Badania knockdown RNA i uzupełniania genetycznego wykazały, że CBFB jest wymagany do degradacji apobec3g za pośrednictwem Vif i zachowania zakaźności HIV-1. Vif z Małpiego wirusa niedoboru odporności również wiązał się i wymagał cbfb do degradacji rezusa Apobec3g, co wskazuje na zachowanie funkcjonalne w obrębie gatunków naczelnych. Jager i in. (2012) zaproponował, że zakłócenie interakcji CBFB-Vif może ograniczyć HIV-1 i być uzupełniającą terapią przeciwwirusową.

(2012) zidentyfikował rolę CBFB w pośredniczonej przez Vif degradacji APOBEC3G. N-końcowy region Vif był wymagany do interakcji z CBFB, a Vif oddziaływał z regionami cbfb odmiennymi od tych używanych przez CBFB do interakcji z RUNX. Zhang et al. (2012) zasugerował, że interakcja CBFB-Vif jest potencjalnym celem interwencji przeciwko HIV-1.

Cytogenetyka

Gen fuzyjny CBFB-MYH11

komórki białaczkowe pochodzące od pacjentów z ostrą białaczką szpikową typu m4eo (patrz AML, 601626) często posiadają perycentryczną inwersję chromosomu 16, inv(16)(p13q22). Liu et al. (1993) ustalił punkty przerwania tej inwersji i stwierdził, że stworzył Gen fuzji CBFB / MYH11. Analiza 6 różnych linii komórek białaczkowych z tą inwersją wykazała, że wartości graniczne cbfb były takie same we wszystkich liniach komórkowych, zlokalizowanych w pobliżu 3-pierwszorzędowego końca regionu kodującego, z usuniętymi tylko ostatnimi 17 aminokwasami. Ten punkt przerwania znajduje się również w sekwencji używanej do alternatywnego splicingu. Były 3 różne punkty przerwania w genie MYH11. Wszystkie rearanżacje utrzymały ramę odczytu transkrypcji fuzji. Core-binding factor (CBF) wiąże się z miejscem rdzenia wirusa białaczki mysi, a także z wzmacniaczami genów receptora komórek T, A miejsce rdzenia wydaje się być głównym genetycznym wyznacznikiem specyficzności tkankowej białaczek indukowanych przez wirusa białaczki mysi. Jedna z podjednostek CBF Alfa, RUNX1, jest zaburzona w charakterystycznej translokacji t (8; 21) w podtypie m2 ostrej białaczki szpikowej. Liu et al. (1993) zasugerował, że Wyjaśnienie genów zaangażowanych jako partnerów fuzyjnych w inwersji prowadzącej do wspólnej formy białaczki u dorosłych powinno umożliwić opracowanie modelu myszy i czułego testu RT-PCR dla specyficznej diagnozy i oceny choroby resztkowej po leczeniu.

(1995) przedstawił przegląd patogenezy białaczki związanej z CBFB. Zasugerowali, że interesujące będzie sprawdzenie, czy wariantowe Fuzje między CBFB a innym genem istnieją w wyniku translokacji między 16Q a innym chromosomem. Badanie takich wariantów może rzucić światło na mechanizm powstania genu inwersji 16. Nie można określić, czy nieprawidłowe eozynofile w krążeniu u pacjentów z inv(16) należą do populacji komórek nowotworowych, czy też są wynikiem wtórnej odpowiedzi. Chociaż rozkład punktów przerwania w intronach 2 uczestniczących genów był niejednorodny, zaskakująco wysoką częstość przerwania obserwowano w małym (370 bp) intronie genu MYH11. CBFB i AML1 kodują 2 podjednostki czynnika transkrypcyjnego CBF, a zmiany obu z nich są związane z ostrą białaczką szpikową.

aby zbadać wpływ inv (16) (p13;q22) na mielopoiesis, Kogan i wsp. (1998) generated transgenic mice expressing the chimeric fusion protein in myeloid cells. Dojrzewanie granulocytów obojętnochłonnych było zaburzone. Chociaż transgeniczne myszy miały normalną liczbę krążących neutrofili, ich szpik kostny zawierał zwiększoną liczbę niedojrzałych komórek neutrofilowych, które wykazywały nieprawidłowe cechy. Ponadto białko fuzyjne hamowało różnicowanie neutrofilów w koloniach pochodzących z komórek progenitorowych krwiotwórczych. Koekspresja zarówno białka fuzyjnego, jak i aktywowanych NRA (164790) wywołała poważniejszy fenotyp charakteryzujący się nieprawidłową morfologią jądrową wskazującą na dysplazję granulocytową. Wyniki te wykazały, że białko fuzyjne upośledza rozwój neutrofilów i dostarczyły dowodów na to, że zmiany w Pebp2 mogą przyczynić się do powstania mielodysplazji.

inv(16) łączy większość CBFB z końcówką C MYH11. CBFB jest czynnikiem transkrypcyjnym, który nie wiąże DNA bezpośrednio, ale współdziała z czynnikiem transkrypcyjnym wiążącym DNA aml1 (RUNX1; 151385) na chromosomie 21Q w celu zwiększenia jego zdolności do wiązania DNA i regulacji transkrypcji. AML1 jest jednym z najczęściej zmutowanych genów w białaczce ludzkiej. Jest zaburzany przez T(8;21), t(3;21) i t(16;21) w ostrej białaczce szpikowej i przez T (12;21) w ostrej białaczce limfocytowej (ALL). Zakłócając CBFB, inv (16) zakłóca również funkcje AML1. Łącznie te rearanżacje chromosomowe stanowią prawie jedną czwartą wszystkich przypadków AML i jedną piątą wszystkich dziecięcych komórek B zawierających dostrzegalne nieprawidłowości chromosomowe. Lutterbach et al. (1999) wykazał, że białko fuzyjne inv (16) współpracuje z największą formą AML1, określaną jako AML-1B, w celu stłumienia transkrypcji. Ta kooperatywność wymaga zdolności białka fuzyjnego translokacji do wiązania się z AML-1B. Analiza mutacji i eksperymenty frakcjonowania komórek wykazały, że białko fuzyjne inv(16) Działa w jądrze komórkowym i że represja występuje, gdy kompleks jest związany z DNA. Wykazano, że C-końcowa część białka fuzyjnego inv(16) zawiera domenę represji, co sugeruje molekularny mechanizm represji mediowanej przez AML1.

O ’ Reilly et al. (2000) odnotowano 43-letnią kobietę z ostrą białaczką szpikową typu M4 i nieprawidłowym kariotypem, 46,XX, ins(16)(q22p13. 1P13. 3), w wyniku czego transkrypcyjnie aktywny gen fuzyjny CBFB/MYH11. O ’ Reilly et al. (2000) zauważył, że zwykle przyczyną fuzji genu CBFB / MYH11 jest inv(16)(p13;q22) lub t(16;16)(p13;q22), z których oba są głównie związane z przypadkami AML M4 z eozynofilią (m4eo); jednak pacjent opisany przez O ’ Reilly et al. (2000) brak eozynofilii.

fuzja czynnika transkrypcyjnego CBFB-SMMHC, wyrażona w AML z inwersją chromosomu inv(16)(p13q22), wyrzuca dziki Typ CBFB do wiązania się z czynnikiem transkrypcyjnym RUNX1, dereguluje aktywność RUNX1 w hematopoezie i indukuje AML. Leczenie inv(16) AML nieselektywną chemioterapią cytotoksyczną daje dobrą odpowiedź początkową, ale ogranicza długoterminowe przeżycie. Illendula et al. (2015) poinformował o rozwoju inhibitora interakcji białko-białko, AI-10-49, który selektywnie wiąże się z CBFB-SMMHC i zakłóca jego wiązanie z RUNX1. AI-10-49 przywraca aktywność transkrypcyjną RUNX1, wykazuje korzystną farmakokinetykę i opóźnia postęp białaczki u myszy. Leczenie pierwotnych blastów pacjentów z AML inv(16) za pomocą AI-10-49 powoduje selektywną śmierć komórek. Illendula et al. (2015) stwierdził, że bezpośrednie hamowanie onkogennego białka fuzyjnego CBFB-SMMHC może być skutecznym podejściem terapeutycznym dla INV (16) AML.

genetyka molekularna

mutacje somatyczne w raku piersi

w celu korelacji zmiennych cech klinicznych raka piersi z receptorem estrogenowym (patrz 114480) ze zmianami somatycznymi, Ellis et al. (2012) badane biopsje guza wstępnego leczenia naliczone od pacjentów w 2 badaniach neoadiuwantowej terapii inhibitorem aromatazy przez masowo równoległe sekwencjonowanie i analizę. Zidentyfikowano osiemnaście znacząco zmutowanych genów, w tym 5 genów (RUNX1; CBFB; MYH9, 160775; MLL3, 606833; i SF3B1, 605590) wcześniej związanych z zaburzeniami krwiotwórczymi.

Banerji i in. (2012) zgłosił sekwencje całego egzomu DNA z 103 ludzkich nowotworów piersi różnych podtypów od pacjentów w Meksyku i Wietnamie w porównaniu do dopasowanego normalnego DNA, wraz z sekwencjami całego genomu 22 raka piersi/normalnych par. Poza potwierdzeniem powtarzających się mutacji somatycznych w PIK3CA (171834), TP53 (191170), AKT1 (164730), GATA3 (131320) i MAP3K1 (600982), Banerji i in. (2012) odkrył nawracające mutacje w genie czynnika transkrypcyjnego CBFB i delecje jego partnera RUNX1.

Model Zwierzęcy

CBF-beta tworzy heterodimer z RUNX1. Zarówno RUNX1, jak i CBF-beta są niezbędne do hematopoezy. Haploinspójność RUNX2 (zwana także CBFA1; 600211) powoduje dysplazję kleidokraniczną (119600) i jest niezbędna w rozwoju szkieletu poprzez regulację różnicowania osteoblastów i dojrzewania chondrocytów. Myszy z niedoborem Cbfb (Cbfb -/-) umierają w połowie ciąży. Aby zbadać funkcję Cbfb w rozwoju szkieletu, Yoshida et al. (2002) uratowano hematopoezę myszy cbfb -/- wprowadzając cbfb za pomocą promotora Gata1. Uratowane myszy cbfb-null rekapitulowały hematopoezę wątroby płodu w liniach erytroidalnych i megakariocytarnych i przetrwały do narodzin, ale wykazały poważnie opóźnione tworzenie kości chociaż komórki mezenchymalne różnicowały się w niedojrzałe osteoblasty, kości śródbłonkowe były słabo uformowane. Yoshida et al. (2002) wykazał, że Cbf-beta jest niezbędny do skutecznego wiązania DNA Runx2 i do aktywacji transkrypcyjnej zależnej od Runx2.

stosując strategię „knock-in”, Kundu et al. (2002) generowane myszy zarodkowych komórek macierzystych (ES), które wyrażały cbfb fused in-frame do cDNA kodującego zielone białko fluorescencyjne (GFP). Myszy heterozygotyczne do fuzji miały normalne długości życia i wydawały się normalne, ale szczenięta cbfb (GFP/GFP) umierały w ciągu pierwszego dnia po urodzeniu. Myszy te wykazywały opóźnienie w kostnieniu endochondralnym i śródbłonkowym, jak również w różnicowaniu chondrocytów, podobne do opóźnień obserwowanych u myszy Runx2 -/ -, ale mniej poważne. Tak więc, Kundu et al. (2002) wykazał, że CBF-beta ulega ekspresji w rozwoju kości i tworzy interakcję funkcjonalną z Runx2, a cbfb(GFP) jest allelem hipomorficznym. Allel fuzyjny utrzymuje wystarczającą funkcję w komórkach krwiotwórczych, aby ominąć wczesną śmiertelność embrionalną. Kundu i in. (2002) podniósł możliwość, że mutacje w CBFB mogą być odpowiedzialne za niektóre przypadki dysplazji kleidokranialnej, które nie są związane z mutacjami w RUNX2.

(2002) uratowano płodową hematopoezę wątroby w zarodkach z niedoborem CBF-beta poprzez wprowadzenie transgenu kodującego zielone fluorescencyjne białko fuzyjne (GFP/CBF-beta) wyrażone przez promotor i wzmacniacz genu Tek (600221). Tek jest kinazą tyrozynową specyficzną dla śródbłonka naczyniowego, niezbędną do tworzenia i przebudowy sieci naczyniowej. Gen ulega ekspresji we wszystkich komórkach śródbłonka w całym okresie rozwoju oraz u dorosłych, a także we frakcji hematopoetycznych komórek macierzystych i komórek progenitorowych krwiotwórczych w wątrobie płodu i szpiku kostnym dorosłych. Uratowane myszy zmarły przy urodzeniu z poważnymi wadami rozwoju szkieletu, chociaż do pewnego stopnia doszło do kostnienia śródbłonkowego. Chociaż hematopoeza wątroby płodu została przywrócona w dniu embrionalnym 12,5, w dniu embrionalnym 17,5 zaobserwowano znaczne upośledzenie limfopoezy i szpiku. Tak więc, Miller et al. (2002) stwierdził, że podjednostka CBF-beta jest wymagana do powstania hematopoetycznych komórek macierzystych, tworzenia kości i normalnego różnicowania komórek linii limfoidalnej i mieloidalnej.

Dodaj komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany.