MLL3およびMLL4メチルトランスフェラーゼはMAFAおよびMAFB転写因子に結合して、膵島β細胞機能を調節します

膵島β細胞によって産生されるインスリンは、グルコース恒常性において重要な役割を果たし、1型および2型糖尿病は、この細胞集団の不活性化および/または喪失に起因するものです。膵島が豊富な転写因子はβ細胞の形成と機能を調節しますが、コントロールを媒介するためにリクルートされた分子についてはほとんど知られていません。偏りのない細胞内生化学および質量分析戦略を使用して、MAFA転写因子結合タンパク質を分離しました。特定された多くのコアグループの中には、ヒストン3リジルトランスフェラーゼが遺伝子活性化に強く関連する混合線症白血病3（MLL3）および4（MLL4）複合体のすべてのサブユニットがすべてでした。MAFAは、サイズに均一なβ細胞抽出物で、〜1.5 MDA MLL3およびMLL4複合体に結合しました。同様に、β細胞形成にとって重要であり、成人のヒト膵島β細胞、結合されたMLL3およびMLL4複合体のMAFAと共同採合する密接に関連するヒトMAFB。これらのメチルトランスフェラーゼのコアサブユニットであるNCOA6のノックダウンは、マウスおよびヒトβ細胞株のMAFAおよびMAFB標的遺伝子のサブセットの発現を減少させました。対照的に、島/MAFB遺伝子の活性化に対するより広い効果が、島のβ細胞にNCOA6を欠いているマウスで観察されました。MLL3とMLL4は、開発中および出生後のMAFAおよびMAFBのトランス活性化を制御するために広く必要であることを提案します。

Insulin produced by islet β-cells plays a critical role in glucose homeostasis, with type 1 and type 2 diabetes both resulting from inactivation and/or loss of this cell population. Islet-enriched transcription factors regulate β-cell formation and function, yet little is known about the molecules recruited to mediate control. An unbiased in-cell biochemical and mass spectrometry strategy was used to isolate MafA transcription factor-binding proteins. Among the many coregulators identified were all of the subunits of the mixed-lineage leukemia 3 (Mll3) and 4 (Mll4) complexes, with histone 3 lysine 4 methyltransferases strongly associated with gene activation. MafA was bound to the ∼1.5 MDa Mll3 and Mll4 complexes in size-fractionated β-cell extracts. Likewise, closely related human MAFB, which is important to β-cell formation and coproduced with MAFA in adult human islet β-cells, bound MLL3 and MLL4 complexes. Knockdown of NCOA6, a core subunit of these methyltransferases, reduced expression of a subset of MAFA and MAFB target genes in mouse and human β-cell lines. In contrast, a broader effect on MafA/MafB gene activation was observed in mice lacking NCoA6 in islet β-cells. We propose that MLL3 and MLL4 are broadly required for controlling MAFA and MAFB transactivation during development and postnatally.