Polycomb-gruppproteiner
Polycomb-gruppproteiner ( PcG-proteiner ) är en familj av proteinkomplex som först upptäcktes i fruktflugor som kan omforma kromatin så att epigenetisk tystnad av gener äger rum. Polycomb-gruppproteiner är välkända för att tysta Hox-gener genom modulering av kromatinstrukturen under embryonal utveckling hos fruktflugor ( Drosophila melanogaster) . De får sitt namn från det faktum att det första tecknet på en minskning av PcG-funktionen ofta är en homeotisk omvandling av bakre ben mot främre ben, som har en karakteristisk kamliknande uppsättning borst.
Hos insekter
I Drosophila verkar Trithorax -grupp (trxG) och Polycomb-grupp (PcG) proteiner antagonistiskt och interagerar med kromosomala element, benämnda cellulära minnesmoduler (CMMs). Trithorax-grupp (trxG) proteiner upprätthåller det aktiva tillståndet för genuttryck medan polycomb-grupp (PcG) proteiner motverkar denna aktivering med en repressiv funktion som är stabil över många cellgenerationer och endast kan övervinnas genom könscellsdifferentieringsprocesser. Polycomb-genkomplex eller PcG-tystnad består av minst tre typer av multiproteinkomplex Polycomb Repressive Complex 1 (PRC1), PRC2 och PhoRC. Dessa komplex arbetar tillsammans för att utföra sin repressiva effekt. PcGs-proteiner är evolutionärt konserverade och existerar i åtminstone två separata proteinkomplex; det PcG-repressiva komplexet 1 (PRC1) och det PcG-repressiva komplexet 2–4 (PRC2/3/4). PRC2 katalyserar trimetylering av lysin 27 på histon H3 (H3K27me2/3), medan PRC1 monoubikitinerar histon H2A på lysin 119 (H2AK119Ub1).
Hos däggdjur
Hos däggdjur är Polycomb Group-genuttryck viktigt i många aspekter av utvecklingen som homeotisk genreglering och X-kromosominaktivering, rekryteras till det inaktiva X av Xist RNA , masterregulatorn för XCI eller embryonala stamcellers självförnyelse. Bmi1 polycomb ringfingerproteinet främjar självförnyelse av neurala stamceller . Murina nollmutanter i PRC2-gener är embryonala dödliga medan de flesta PRC1-mutanter är levande födda homeotiska mutanter som dör perinatalt. Däremot korrelerar överuttryck av PcG-proteiner med svårighetsgraden och invasiviteten hos flera cancertyper . Däggdjurs PRC1 kärnkomplex är mycket lika Drosophila. Polycomb Bmi1 är känt för att reglera bläck4-lokus (p16 Ink4a , p19 Arf ).
Reglering av Polycomb-gruppproteiner vid bivalenta kromatinställen utförs av SWI/SNF- komplex, som motverkar ackumulering av Polycomb-komplex genom ATP-beroende eviction.
I växter
I Physcomitrella patens uttrycks PcG-proteinet FIE specifikt i stamceller som den obefruktade äggcellen . Strax efter befruktningen inaktiveras FIE-genen i det unga embryot . Polycomb-genen FIE uttrycks i obefruktade äggceller från mossan Physcomitrella patens och uttrycket upphör efter befruktning i den utvecklande diploida sporofyten.
Det har visats att till skillnad från hos däggdjur är PcG nödvändiga för att hålla cellerna i ett differentierat tillstånd. Följaktligen orsakar förlust av PcG de-differentiering och främjar embryonal utveckling.
Polycomb-gruppproteiner ingriper också i kontrollen av blomningen genom att tysta Flowering Locus C- genen. Denna gen är en central del av vägen som hämmar blomning hos växter och dess tystnad under vintern misstänks vara en av de viktigaste faktorerna som ingriper i växternas vernalisering .
Se även
- PRC1
- PRC2
- PHC1
- PHC2
- Heterochromatin protein 1 (Cbx)
- BMI1
- PCGF1 , KDM2B
- PCGF2 (Polycomb group RING finger protein 2) ortolog Bmi1
- RYBP
- RING1
- SUV39H1 (histon-lysin N-metyltransferas)
- L3mbtl2
- EZH2 (Enhancer of Zeste Homolog 2)
- EED
- SUZ12 (Suppressor of Zeste 12)
- Jarid2 (jumonji, AT-rik interaktiv domän 2)
- RE1-tysta transkriptionsfaktor (REST)
- RNF2
- CBFp
- ÅÅ1
- Bivalent kromatin
Vidare läsning
- Schuettengruber B, Bourbon HM, Di Croce L, Cavalli G (september 2017). "Genomreglering av Polycomb och Trithorax: 70 år och räknar" ( PDF) . Cell . 171 (1): 34–57. doi : 10.1016/j.cell.2017.08.002 . PMID 28938122 . S2CID 43165761 .
- Di Croce L, Helin K (2013). "Transkriptionsreglering av Polycomb-gruppproteiner". Naturens strukturella & molekylära biologi . 20 (10): 1147–55. doi : 10.1038/nsmb.2669 . PMID 24096405 . S2CID 2681793 .
- Simon JA, Kingston RE (2013). "Occupy chromatin: Polycomb-mekanismer för att komma till genomiska mål, stoppa transkriptionstrafik och stanna kvar" . Molekylär cell . 49 (5): 808–24. doi : 10.1016/j.molcel.2013.02.013 . PMC 3628831 . PMID 23473600 .
- Golbabapour S, Majid NA, Hassandarvish P, Hajrezaie M, Abdulla MA, Hadi AH (2013). "Gentystnad och Polycomb-gruppproteiner: en översikt över deras struktur, mekanismer och fylogenetik" . OMICS: A Journal of Integrative Biology . 17 (6): 283–96. doi : 10.1089/omi.2012.0105 . PMC 3662373 . PMID 23692361 .
- Schwartz YB, Pirrotta V (januari 2007). "Polycomb tystande mekanismer och hantering av genomiska program". Naturrecensioner. Genetik . 8 (1): 9–22. doi : 10.1038/nrg1981 . PMID 17173055 . S2CID 28227227 .
- Schuettengruber B, Chourrout D, Vervoort M, Leblanc B, Cavalli G (februari 2007). "Genomreglering av polycomb- och trithoraxproteiner" . Cell . 128 (4): 735–45. doi : 10.1016/j.cell.2007.02.009 . PMID 17320510 . S2CID 6492075 .
- Pirrotta V, Li HB (2012). "En syn på nukleära Polycomb-kroppar" . Aktuell åsikt inom genetik och utveckling . 22 (2): 101–9. doi : 10.1016/j.gde.2011.11.004 . PMC 3329586 . PMID 22178420 .
externa länkar
- "polykamgruppsproteiner" . Humpath.com.
- Sidan Polycomb och Trithorax i Cavalli-labbet Den här sidan innehåller användbar information om Polycomb- och trithorax-proteiner, i form av en introduktion, länkar till publicerade recensioner, lista över Polycomb- och trithorax-proteiner, illustrativa powerpoint-bilder och en länk till en genomwebbläsare visar den genomomfattande fördelningen av dessa proteiner i Drosophila melanogaster .
- Drosophila-gener under utveckling: Polycomb-grupp i Homeobox-gendatabasen
- Kromatinorganisationen och grupperna Polycomb och Trithorax i The Interactive Fly
- polycomb+grupp+proteiner vid US National Library of Medicine Medical Subject Headings (MeSH)