Omim Entry – * 116897-CCAAT/ENHANCER-BINDING PROTEIN, ALPHA; CEBPA

TEXT

clonarea și expresia

proteina ccaat/enhancer-binding poartă omologia secvenței și asemănările funcționale cu proteina Activatoare hepatică (LAP, sau CEBPB; 189965) (Descombes și colab., 1990). Vezi Landschulz și colab. (1989).

utilizarea cebp-alfa de șobolan pentru a examina o bibliotecă de ADNc a ficatului uman, urmată de screeningul unei biblioteci genomice a placentei umane, Swart și colab. (1997) clonat CEBP-alfa de lungă durată. Proteina 357-aminoacidă dedusă are un domeniu de transactivare n-terminal și un domeniu de legare și dimerizare a ADN-ului C-terminal. Analiza Northern blot a detectat o expresie ridicată a unei transcrieri cebp-alfa de 2,7 kb în placenta umană, ficat și splină. Expresia inferioară a fost detectată în colon, mușchi neted, plămân și medulla renală și nu a fost detectată nicio expresie în cortexul renal. Cebp-alfa a fost, de asemenea, exprimat în pielea umană normală și psoriazică, în keratinocitele umane cultivate și în aorta și ficatul de șobolan. Analiza imunohistochimică a detectat cebp-alfa în nucleele keratinocitelor epidermice din pielea umană normală și pielea psoriazică lezională. Colorarea intensă a fost detectată în celulele suprabasale, keratinocitele foliculului de păr și sebocitele glandulare, dar nu în celulele infiltratului inflamator sau capilarelor.

structura genei

Swart și colab. (1997) a stabilit că gena CEBPA este intronless.

maparea

prin intermediul hibrizilor de celule somatice care separă cromozomii umani sau de șobolan, Szpirer și colab. (1992) a cartografiat gena CEBP la cromozomul uman 19 și cromozomul 1 de șobolan. Aceste rezultate au furnizat dovezi suplimentare pentru conservarea sinteniei pe acești cromozomi (și pe cromozomul 7 de șoarece). Folosind hibrizi de celule somatice umane / hamster care conțin fragmente restricționate ale cromozomului uman 19, Hendricks-Taylor și colab. (1992) a cartografiat gena CEBPA la cromozomul 19q13.1, între genele GPI (172400) și TGFB1 (190180). Această poziție a fost confirmată de hibridizarea fluorescentă in situ. Birkenmeier și colab. (1989) a cartografiat gena Cebpa la cromozomul 7 al șoarecelui.

funcția genei

Miller și colab. (1996) a caracterizat promotorul genei umane care codifică leptina (164160), un factor de semnalizare exprimat în țesutul adipos cu un rol important în homeostazia greutății corporale. Ei au descoperit că cebpa modulează expresia leptinei și a sugerat o funcție pentru CEBPA în tratamentul obezității umane.

Wang și colab. (2001) a constatat că cebpa interacționează direct cu CDK2 (116953) și CDK4 (123829) și arestează proliferarea celulelor prin inhibarea acestor kinaze. O regiune între aminoacizii 175 și 187 din CEBPA a fost determinată a fi responsabilă pentru inhibarea directă a kinazelor dependente de ciclină și a determinat stoparea creșterii în celulele cultivate. CEBPA a inhibat activitatea CDK2 prin blocarea asocierii CDK2 cu ciclinele. Activitățile Cdk4 și Cdk2 au fost crescute la ficatul knockout cebpa de șoarece, ducând la o proliferare crescută.

factorul de transcripție mieloidă cebpa este crucial pentru granulopoieza normală, iar mutațiile dominante-negative ale genei CEBPA se găsesc într-o proporție semnificativă de celule maligne de la pacienții cu subtipuri mieloblastice (M1 și M2) de leucemie mieloidă acută (AML; 601626). Pabst și colab. (2001) a demonstrat că proteina de fuziune AML1 (RUNX1; 151385)-ETO (CBFA2T1; 133435) a suprimat expresia cebpa. Helbling și colab. (2004) a constatat că proteina de fuziune leucemică aml1-MDS1-EAI1 (ame; vezi 151385) a suprimat proteina cebpa. Spre deosebire de fuziunea AML1-ETO, AME nu a reușit să suprime expresia ARNm cebpa. Helbling și colab. (2004) a constatat că un inhibitor presupus al traducerii CEBPA, calreticulina (CRT; 109091), a fost puternic activat după inducerea AME într-un sistem experimental de linie celulară (de 14,8 ori) și în probe de pacienți AME (de 12,2 ori). Mai mult, inhibarea CRT de către ARN-ul interferent mic a restabilit nivelurile de cebpa. Aceste rezultate au identificat CEBPA ca o țintă cheie a proteinei de fuziune leucemică ame și au sugerat că modularea CEBPA de către CRT poate reprezenta un mecanism implicat în blocul de diferențiere în leucemiile ame.

Menard și colab. (2002) a arătat că Cebpa a fost exprimată în celulele progenitoare corticale de șoarece și ar putea induce expresia unei gene reporter care conține promotorul minim al alfa-tubulinei (TUBA1A; 602529), o genă specifică neuronului.

Skokowa și colab. (2006) a constatat o scădere semnificativă sau absentă a expresiei LEF1 (153245) în promielocitele arestate de la pacienții cu neutropenie congenitală (vezi 202700). Testele Competitive de legare și imunoprecipitare a cromatinei (ChIP) au arătat că LEF1 se leagă direct de cebpa și se reglează, sugerând că reglarea descendentă a CEBPA dependentă de LEF1 în neutropenia congenitală duce la un bloc de maturare în promielocite similar cu cel observat în AML dominant-negativ cebpa.

prin analiza peptidică a proteinelor nucleare care au interacționat cu CEBPA, Bararia și colab. (2008) identificat TIP60 (KAT5; 601409) ca partener obligatoriu CEBPA. Interacțiunea a fost confirmată prin analize de coprecipitare și teste de extragere a proteinelor. TIP60 a îmbunătățit capacitatea CEBPA de a transactivaun promotor TK (TK1; 188300) care conține 2 site-uri CCAAT, iar activitatea Histon acetiltransferazei TIP60 a fost necesară pentru cooperativitatea sa cu CEBPA. Analiza domeniului a arătat că TIP60 a interacționat cu domeniile de legare și transactivare a ADN-ului CEBPA. Analiza imunoprecipitației a arătat că TIP60 a fost recrutat promotorilor cebpa și GCSFR (CSF3R; 138971) după diferențierea indusă de beta-estradiol a celulelor leucemice mieloide k562, care a fost concomitentă cu acetilarea histonei la promotorii CEBPA și GCSFR.

Reddy și colab. (2009) a arătat că microRNA-661 (MIR661; 613716) expresia reglată în jos a MTA1 (603526), o genă care este reglată în mai multe tipuri de cancer. Ei au identificat site-uri presupuse de legare cebp-alfa în regiunea promotor a genei MIR661. Testele genei reporterului au arătat că expresia MIR661 cebp-alfa a reglat în sus hela transfectată și celulele cancerului de sân MDA-231. Expresia cebp-alfa și MIR661 a fost invers proporțională cu cea a MTA1 în liniile celulare ale cancerului de sân, iar nivelul proteinei MTA1 a fost reglat progresiv cu creșterea potențialului metastatic. Supraexprimarea MIR661 în celulele cancerului de sân MDA-231 a inhibat motilitatea celulară, invazivitatea și creșterea independentă de ancorare și le-a redus capacitatea de a forma tumori într-un model de xenogrefă. Reddy și colab. (2009) a concluzionat că cebp-alpha reglează în jos expresia MTA1 și creșterea celulelor canceroase prin reglarea în sus a expresiei MIR661.

Di Ruscio și colab. (2013) au prezentat date care demonstrează că transcrierea activă reglează nivelurile de metilare genomică. Ei au identificat un nou ARN nuclear nepoliadenilat necodificator (ncRNA) care rezultă din locusul genei cebpa care este esențial în reglarea profilului local de metilare a ADN-ului. Ei au numit acest ncrna ‘ extracoding cebpa ‘(ecCEBPA) deoarece cuprinde întreaga secvență ARNm în același sens orientare. ecCEBPA se leagă de DNMT1 (126375) și previne metilarea locusului genei cebpa. Secvențierea profundă a transcrierilor asociate cu DNMT1 combinată cu metilarea la scară genomică și profilarea expresiei a extins generalitatea acestei descoperiri la numeroși loci genici. Di Ruscio și colab. (2013) a concluzionat că aceste rezultate au delimitat natura interacțiunilor DNMT1-ARN și au sugerat strategii pentru demetilarea selectivă a genelor a țintelor terapeutice în bolile umane.

în celulele B primare de șoarece, Di Stefano și colab. (2014) a constatat că expresia cebpa tranzitorie urmată de Oct4 (164177), Sox2 (184429), Klf4 (602253) și MYC (190080) (cunoscută colectiv sub numele de OSKM) activarea induce o creștere de 100 de ori a indusă stem pluripotent (iPS) reprogramarea celulelor eficiență, implicând 95% din populație. În timpul acestei conversii, genele de tranziție pluripotență și epitelial-mezenchimale devin semnificativ reglate, iar 60% din celule exprimă Oct4 în decurs de 2 zile. CEBPA acționează ca un pathbreaker, deoarece face ca cromatina genelor pluripotenței să fie mai accesibilă pentru DNaseI (125505). CEBPA induce, de asemenea, expresia dioxigenazei Tet2 (612839) și promovează translocarea acesteia către nucleu unde se leagă de regiunile reglatoare ale genelor pluripotenței care devin demetilate după inducția OSKM. În conformitate cu aceste constatări, supraexprimarea Tet2 îmbunătățește reprogramarea celulelor B indusă de OSKM. Deoarece enzima este necesară și pentru conversia eficientă a celulelor imune induse de CEBPA, datele lui Di Stefano și colab. (2014) a indicat că TET2 oferă o legătură mecanică între reprogramarea celulelor iPS și transdiferențierea celulelor B.

Genetică Moleculară

leucemie mieloidă acută

la membrii afectați ai unei familii cu leucemie mieloidă acută (LMA; 601626), Smith și colab. (2004) a identificat o deleție a liniei germinale 1-bp (212delc) în gena CEBPA, rezultând prezența a 5 reziduuri de citozină într-o regiune în care 6 reziduuri de citozină sunt prezente în secvența de tip sălbatic. Leucemia evidentă s-a dezvoltat la tată la vârsta de 10 ani, la fiul întâi născut la vârsta de 30 de ani și la ultima fiică născută la vârsta de 18 ani.

mutații somatice

Pabst și colab. (2001) a remarcat că în sistemul hematopoietic, CEBPA este exprimat exclusiv în celulele mielomonocitare. Este reglat în mod specific în timpul diferențierii granulocitare. Nu se observă granulocite mature la șoarecii mutanți cebpa, în timp ce toate celelalte tipuri de celule sanguine sunt prezente în proporții normale. În leucemia mieloidă acută (601626), cea mai proeminentă anomalie este un bloc în diferențierea blasturilor granulocitare. Cu aceste informații de fond, Pabst și colab. (2001) a studiat probe de la pacienții cu LMA și a demonstrat că cebpa este mutant la 16% dintre pacienții cu LMA-M2 care nu au 8;21 translocare (ETO, 133435; RUNX1, 151385). Ei au descoperit că 5 mutații în capătul n au trunchiat proteina de lungime completă, dar nu au afectat proteina 30-kD inițiată în aval. Proteinele mutante au blocat legarea ADN-ului de tip sălbatic c / EBP-alfa și transactivarea genelor țintă ale granulocitelor într-o manieră dominant-negativă și nu au reușit să inducă diferențierea granulocitară. Acesta a fost primul raport al mutațiilor cebpa în neoplazia umană. Pabst și colab. (2001) a detectat 5 ștergeri, 2 inserții și 4 mutații punctuale în gena CEBPA (vezi, de exemplu, 116897.0001-116897.0003). Toate ștergerile au provocat o schimbare în același cadru de citire alternativ, deoarece numărul de perechi de bază lipsă a fost (3n+1). Vârsta medie la diagnosticarea pacienților cu mutații CEBPA a fost de 66 de ani. Mutațiile cebpa au fost găsite la 7,3% dintre pacienții cu LMA.

Snaddon și colab. (2003) a declarat că translocația t (8;21) se găsește în 10 până la 15% din cazurile de LMA, în special în cele ale subtipului M2, unde reprezintă 40% din cazuri. Folosind o abordare PCR-SSCP și secvențiere, au analizat mutațiile CEBPA la 99 de pacienți cu AML de tip M1 sau M2. Ei au identificat 9 mutații cebpa somatice la 8 pacienți. Toate mutațiile au fost grupate spre capătul C al proteinei. Doi pacienți au purtat mutații bialelice: unul a fost homozigot pentru o inserție de 57-bp la nucleotida 1137 (116897.0004), iar celălalt a fost heterozigot compus pentru o inserție de 27-BP la nucleotida 1096 (116897.0005) și o inserție de 4-bp (GGCC) la nucleotida 363 (116897.0006).

evoluția

pentru a explora evoluția reglării genelor, Schmidt și colab. (2010) a folosit imunoprecipitarea cromatinei cu secvențiere cu randament ridicat (ChIP-seq) pentru a determina experimental ocuparea la nivel genomic a 2 factori de transcripție, CEBPA și HNF4A (600281), în ficatul a 5 vertebrate: Homo sapiens, mus musculus, Canis familiaris, monodelphis domesticus (opossum cu coadă scurtă) și Gallus gallus. Deși fiecare factor de transcripție a prezentat preferințe de legare a ADN-ului foarte conservate, cea mai mare legare a fost specifică speciei, iar evenimentele de legare aliniate prezente la toate cele 5 specii au fost rare. Regiunile din apropierea genelor cu niveluri de Expresie care depind de un factor de transcripție au fost adesea legate de factorul de transcripție la mai multe specii, dar nu au prezentat o constrângere îmbunătățită a secvenței ADN. Divergența de legare între specii poate fi explicată în mare măsură prin modificări de secvență ale motivelor legate. Dintre evenimentele de legare pierdute într-o singură linie, doar jumătate sunt recuperate de un alt eveniment de legare în 10 kb. Schmidt și colab. (2010) au concluzionat că rezultatele lor au evidențiat diferențe mari între specii în reglementarea transcripțională și au oferit o perspectivă asupra evoluției reglementării.

Nomenclatura

conform nomenclaturii propuse de Cao și colab. (1991), proteina care leagă CCAAT/potențiator este C/EBP-alfa și NF-IL6 (LAP) este C/EBP-beta, genele corespunzătoare fiind CEBPA și CEBPB (189965). CEBPB a fost simbolizat anterior TCF5.

Model Animal

Wang și colab. (1995) a constatat că șoarecii homozigoți pentru ștergerea vizată a genei Cebpa nu au stocat glicogen hepatic și au murit din cauza hipoglicemiei în decurs de 8 ore de la naștere. La acești șoareci mutanți, cantitățile de glicogen sintază (138571) ARNm au fost de 50 până la 70% din normal și inducerea transcripțională a genelor pentru 2 enzime gluconeogene, fosfoenolpiruvat carboxikinază (261680) și glucoză-6-fosfatază (613742), a fost întârziată. Hepatocitele și adipocitele șoarecilor mutanți nu au reușit să acumuleze lipide, iar expresia genei pentru decuplarea proteinei (113730), markerul definitoriu al țesutului adipos brun, a fost redusă. Constatările au demonstrat că c / EBP-alfa este esențială pentru stabilirea și menținerea homeostaziei energetice la nou-născuți.

Flodby și colab. (1996) a făcut șoareci transgenici knockout în care gena CEBPA a fost perturbată selectiv. Mutantul homozigot cebpa – / – șoarecii au murit, de obicei în primele 20 de ore după naștere și au avut defecte în controlul creșterii hepatice și al dezvoltării pulmonare. Analiza histologică a arătat că aceste animale au avut o arhitectură hepatică grav perturbată, cu formare acinară, într-un model sugestiv pentru regenerarea ficatului sau a carcinomului hepatocelular. Histologia pulmonară a arătat hiperproliferarea pneumocitelor de tip II și arhitectura alveolară perturbată. Analiza moleculară a arătat că acumularea de glicogen și lipide în ficat și țesutul adipos este afectată și că animalele mutante sunt grav hipoglicemice. Autorii au descoperit prin analiza Northern blot că nivelurile ARN-urilor c-myc și C-jun sunt induse în mod specific de mai multe ori în ficatul acestor animale, indicând o stare proliferativă activă. Ei au descoperit prin imunohistologie că celulele colorate cu ciclină sunt prezente în ficatul șoarecilor cebpa -/- la o frecvență de 5 până la 10 ori mai mare decât în mod normal, indicând, de asemenea, o proliferare anormal de activă. Flodby și colab. (1996) a sugerat că CEBPA poate avea un rol important în dobândirea și menținerea diferențierii terminale în hepatocite. șoarecii cu deficit de Cebpa au o dezvoltare defectuoasă a țesutului adipos. Wu și colab. (1999) a folosit fibroblaste de la cebpa -/- șoareci în combinație cu vectori retrovirali care exprimă cebpa și receptorul Gamma activat de proliferator peroxizom (PPARG; 601487) pentru a determina rolul precis al CEBPA în adipogeneză. Autorii au descoperit că fibroblastele cebpa – / – au suferit o diferențiere adipoasă prin exprimarea și activarea Pparg. Adipocitele cu deficit de cebpa au acumulat mai puține lipide și nu au indus Pparg endogen, indicând faptul că reglarea încrucișată între CEBPA și PPARG este importantă în menținerea stării diferențiate. Celulele au arătat, de asemenea, o absență completă a transportului de glucoză stimulat de insulină (INS; 176730), secundar expresiei genelor reduse și fosforilării tirozinei pentru receptorul Ins (147670) și substratul receptorului Ins-1 (147545). Wu și colab. (1999) a concluzionat că CEBPA are roluri multiple în adipogeneză și că reglementarea încrucișată între PPARG și CEBPA este o componentă cheie a controlului transcripțional al acestei linii celulare.

Lasă un răspuns

Adresa ta de email nu va fi publicată.