CTCF

För fängelset, se Colorado Territorial Correctional Facility .
CTCF
Protein CTCF PDB 1x6h.png
Tillgängliga strukturer
PDB Ortologisk sökning:
Identifierare
, MRD21, CCCTC-bindande faktor, FAP108, CFAP108
Externa ID:n
Ortologer
Arter Mänsklig Mus
Entrez
Ensembl
UniProt
RefSeq (mRNA)

RefSeq (protein)

Plats (UCSC)
PubMed -sökning
Wikidata
Visa/redigera människa Visa/redigera mus

Transkriptionsrepressor CTCF även känd som 11-zinkfingerprotein eller CCCTC-bindande faktor är en transkriptionsfaktor som hos människor kodas av CTCF -genen . CTCF är involverat i många cellulära processer, inklusive transkriptionsreglering , isolatoraktivitet , V(D)J-rekombination och reglering av kromatinarkitektur .

Upptäckt

CCCTC-bindande faktor eller CTCF upptäcktes initialt som en negativ regulator av kyckling c-myc- genen. Detta protein befanns binda till tre regelbundet åtskilda upprepningar av kärnsekvensen CCCTC och benämndes sålunda CCCTC-bindningsfaktor.

Fungera

Den primära rollen för CTCF tros vara att reglera 3D-strukturen av kromatin. CTCF binder samman DNA-strängar och bildar på så sätt kromatinslingor och förankrar DNA till cellulära strukturer som den nukleära lamina . Den definierar också gränserna mellan aktivt och heterokromatiskt DNA.

Eftersom 3D-strukturen av DNA påverkar regleringen av gener, påverkar CTCF:s aktivitet uttrycket av gener. CTCF tros vara en primär del av aktiviteten hos isolatorer , sekvenser som blockerar interaktionen mellan förstärkare och promotorer. CTCF-bindning har också visats både främja och undertrycka genuttryck. Det är okänt om CTCF påverkar genuttryck enbart genom dess looping-aktivitet, eller om det har någon annan, okänd, aktivitet. I en nyligen genomförd studie har det visat sig att, förutom att avgränsa TAD: er , förmedlar CTCF promotor-förstärkarslingor, ofta belägna i promotor-proximala regioner, för att underlätta promotor-enhancer-interaktionerna inom en TAD. Detta är i linje med konceptet att en subpopulation av CTCF associerar med proteinkomplexet RNA-polymeras II (Pol II) för att aktivera transkription. Det är troligt att CTCF hjälper till att överbrygga de transkriptionsfaktorbundna förstärkarna till transkriptionsstartsställe-proximala regulatoriska element och att initiera transkription genom att interagera med Pol II, vilket stöder en roll för CTCF för att underlätta kontakter mellan transkriptionsregulatoriska sekvenser. Denna modell har demonstrerats av det tidigare arbetet med beta-globin locus.

Observerad aktivitet

Bindningen av CTCF har visat sig ha många effekter, vilka räknas upp nedan. I varje fall är det okänt om CTCF direkt framkallar resultatet eller om det gör det indirekt (särskilt genom sin looping-roll).

Transkriptionsreglering

Proteinet CTCF spelar en tung roll för att undertrycka den insulinliknande tillväxtfaktor 2- genen genom att binda till H-19 imprinting control region (ICR) tillsammans med differentiellt metylerad region-1 ( DMR1 ) och MAR3.

Isolering

Bindning av målsekvenselement av CTCF kan blockera interaktionen mellan förstärkare och promotorer, och därför begränsa aktiviteten av förstärkare till vissa funktionella domäner. Förutom att fungera som förstärkarblockering kan CTCF också fungera som en kromatinbarriär genom att förhindra spridning av heterokromatinstrukturer.

Reglering av kromatinarkitektur

CTCF binder fysiskt till sig själv för att bilda homodimerer, vilket gör att det bundna DNA:t bildar loopar. CTCF förekommer också ofta vid gränserna för sektioner av DNA bundna till kärnskiktet . Med användning av kromatinimmunoutfällning (ChIP) följt av ChIP-seq , fann man att CTCF lokaliserar sig med kohesin genom hela och påverkar genregleringsmekanismer och den högre ordningens kromatinstruktur. Man tror för närvarande att DNA-slingorna bildas av "loopextruderingsmekanismen", varvid kohesinringen aktivt translokeras längs DNA:t tills den möter CTCF. CTCF måste vara i en korrekt orientering för att stoppa sammanhållningen.

Reglering av RNA-skarvning

CTCF-bindning har visat sig påverka mRNA-splitsning.

DNA-bindning

CTCF binder till konsensussekvensen CCGCGNGGNGGCAG (i IUPAC-notation ). Denna sekvens definieras av 11 zinkfingermotiv i sin struktur. CTCF:s bindning störs av CpG-metylering av det DNA som det binder till. Å andra sidan kan CTCF-bindning sätta gränser för spridningen av DNA-metylering. I nyare studier rapporteras CTCF-bindningsförlust öka lokaliserad CpG-metylering, vilket återspeglade en annan epigenetisk ombyggnadsroll för CTCF i mänskligt genom.

CTCF binder till i genomsnitt cirka 55 000 DNA-ställen i 19 olika celltyper (12 normala och 7 odödliga) och totalt 77 811 distinkta bindningsställen över alla 19 celltyper. CTCF:s förmåga att binda till flera sekvenser genom användningen av olika kombinationer av dess zinkfingrar gav den statusen av ett "multivalent protein". Mer än 30 000 CTCF-bindningsställen har karakteriserats. Det mänskliga genomet innehåller någonstans mellan 15 000 och 40 000 CTCF-bindningsställen beroende på celltyp, vilket tyder på en utbredd roll för CTCF i genreglering. Dessutom fungerar CTCF-bindningsställen som nukleosompositioneringsankare så att, när de används för att anpassa olika genomiska signaler, flera flankerande nukleosomer lätt kan identifieras. Å andra sidan har högupplösta nukleosomkartläggningsstudier visat att skillnaderna i CTCF-bindning mellan celltyper kan tillskrivas skillnaderna i nukleosomplatser. Metyleringsförlust vid CTCF-bindningsställe för vissa gener har visat sig vara relaterad till mänskliga sjukdomar, inklusive manlig infertilitet.

Protein-protein interaktioner

CTCF binder till sig själv för att bilda homodimerer . CTCF har också visats interagera med Y-box-bindande protein 1 . CTCF samlokaliserar också med cohesin , som extruderar kromatinslingor genom att aktivt translokera en eller två DNA-strängar genom dess ringformade struktur, tills den möter CTCF i en korrekt orientering. CTCF är också känt för att interagera med kromatinremodellerare som Chd4 och Snf2h ( SMARCA5 ).

Vidare läsning

externa länkar

Hämtad från " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=CTCF&oldid=1139153090 "