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The international journal of biochemistry & cell biology2016Jun01Vol.75issue()

エリスロイド活性化因子NF-E2、TAL1、およびKLF1は、ヒト成体β-グロビン遺伝子座でLCR HSSを形成する際に役割を果たします

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文献タイプ:
  • Journal Article
概要
Abstract

β様グロビン遺伝子は、赤血球細胞で特異的に転写された発達段階です。β様グロビン遺伝子の転写には、GATA-1、NF-E2、TAL1、KLF1などの赤血球特異的活性化因子が必要です。しかし、これらの活性化因子の役割は、ヒト成体β-グロビン遺伝子の転写において完全には解明されていません。ここでは、β-グロビン遺伝子座を含むヒト染色体が存在し、成体β-グロビン遺伝子が誘導によって高度に転写されるハイブリッドMEL細胞(MEL/CH11)を採用しました。Erythroid特異的活性化因子の役割は、MEL/CH11細胞におけるNF-E2、TAL1またはKLF1の発現を阻害することにより分析されました。各活性化因子の喪失は、他の活性化因子の発現に影響を与えていなくても、ヒトβ-グロビン遺伝子の転写、遺伝子座幅のヒストン高アセチル化、およびGATA-1を含む他の赤血球特異的活性化因子の結合を減少させました。特に、DNase Iに対する感度は、アクティベーターの枯渇を伴う遺伝子座コントロール領域(LCR)過敏部位(HSS)で減少しました。これらの結果は、NF-E2、TAL1、およびKLF1がすべての活性化因子がLCRのHSS形成において主要な役割を果たすことを示しています。活性化因子と補因子のアクセスを可能にすることにより、ヒト成体β-グロビン遺伝子の転写に寄与する可能性があります。成体のβ-グロビン遺伝子座における活性化因子の役割は、初期の胎児遺伝子座の役割とは異なるようです。

β様グロビン遺伝子は、赤血球細胞で特異的に転写された発達段階です。β様グロビン遺伝子の転写には、GATA-1、NF-E2、TAL1、KLF1などの赤血球特異的活性化因子が必要です。しかし、これらの活性化因子の役割は、ヒト成体β-グロビン遺伝子の転写において完全には解明されていません。ここでは、β-グロビン遺伝子座を含むヒト染色体が存在し、成体β-グロビン遺伝子が誘導によって高度に転写されるハイブリッドMEL細胞(MEL/CH11)を採用しました。Erythroid特異的活性化因子の役割は、MEL/CH11細胞におけるNF-E2、TAL1またはKLF1の発現を阻害することにより分析されました。各活性化因子の喪失は、他の活性化因子の発現に影響を与えていなくても、ヒトβ-グロビン遺伝子の転写、遺伝子座幅のヒストン高アセチル化、およびGATA-1を含む他の赤血球特異的活性化因子の結合を減少させました。特に、DNase Iに対する感度は、アクティベーターの枯渇を伴う遺伝子座コントロール領域(LCR)過敏部位(HSS)で減少しました。これらの結果は、NF-E2、TAL1、およびKLF1がすべての活性化因子がLCRのHSS形成において主要な役割を果たすことを示しています。活性化因子と補因子のアクセスを可能にすることにより、ヒト成体β-グロビン遺伝子の転写に寄与する可能性があります。成体のβ-グロビン遺伝子座における活性化因子の役割は、初期の胎児遺伝子座の役割とは異なるようです。

The β-like globin genes are developmental stage specifically transcribed in erythroid cells. The transcription of the β-like globin genes requires erythroid specific activators such as GATA-1, NF-E2, TAL1 and KLF1. However, the roles of these activators have not fully elucidated in transcription of the human adult β-globin gene. Here we employed hybrid MEL cells (MEL/ch11) where a human chromosome containing the β-globin locus is present and the adult β-globin gene is highly transcribed by induction. The roles of erythroid specific activators were analyzed by inhibiting the expression of NF-E2, TAL1 or KLF1 in MEL/ch11 cells. The loss of each activator decreased the transcription of human β-globin gene, locus wide histone hyperacetylation and the binding of other erythroid specific activators including GATA-1, even though not affecting the expression of other activators. Notably, sensitivity to DNase I was reduced in the locus control region (LCR) hypersensitive sites (HSs) with the depletion of activators. These results indicate that NF-E2, TAL1 and KLF1, all activators play a primary role in HSs formation in the LCR. It might contribute to the transcription of human adult β-globin gene by allowing the access of activators and cofactors. The roles of activators in the adult β-globin locus appear to be different from the roles in the early fetal locus.

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