Die transkriptionelle Aktivierung von nukleären Rezeptoren (NRs) wird als ein Prozess betrachtet, der transkriptionelle Intermediärfaktoren (TIF) einbezieht, die durch die Umstrukturierung von Chromatinvorlagen und die Veränderung der Aktivität des zugrunde liegenden Transkriptionsmechanismus wirken. TIF1α ist ein mutmaßlicher nukleärer Rezeptorvermittler, eine Proteinkinase mit mehreren konservierten Domänen. Das N-terminale RING-Finger/B-Box/Coil (RBCC)-Muster und die C-terminale Region umfassen die „Plant Homology Domain“ (PHD)-Finger und eine Bromodomäne. TIF1α ist das einzige Mitglied der TIF1-Familie, zu der auch TIF1β/KAP-1/KRIP-1 gehört. TIF1γ und TIF1γ sind dafür bekannt, direkt mit dem Liganden-NR zu interagieren. TIF1α ist ein reichhaltiges nukleäres Protein, das eng mit Autochromatin in undifferenzierten pluripotenten Zellen assoziiert ist. Während der Differenzierung von Retinsäure (RA)-induzierten P19-Zellen nimmt der TIF1α-Spiegel stark ab, was darauf hindeutet, dass es an der Aufrechterhaltung des undifferenzierten Zustands totipotenter Zellen während der Entwicklung beteiligt ist. Das TIF1-Protein wird von einer erweiterten Familie von Entwicklungs- und physiologischen Kontrollgenen kodiert und ist von Fliegen bis zum Menschen konserviert. Diese Proteine sind durch ein N-terminales RING-B-Box-Spiralkoilmotiv (RBCC) und eine C-terminale PHD-Finger/Bromodomäneneinheit gekennzeichnet und sind an der transkriptionellen Repression durch histonmodifizierende und heterochromatinbindende Proteine epigenetischer Mechanismen beteiligt.

Einleitung

Als Antwort auf entwicklungsbedingte oder umweltbedingte Signale ist die transkriptionelle Regulation der Genexpression in Eukaryoten ein komplexer, mehrstufiger Prozess, der das koordinierte Zusammenspiel vieler Zytokine erfordert. Die zentrale Rolle in diesem komplexen Prozess spielen sequenzspezifische Transkriptionsfaktoren, die die Transkription aktiv und/oder negativ durch Interaktion mit Transkriptionsintermediärfaktoren (TIFs1; auch bekannt als Koaktivatoren und Koexpressionsfaktoren) steuern, deren letztendliche Funktion darin besteht, die Chromatinstruktur umzugestalten. Sie stimulieren oder hemmen die Bildung von (prä-)Initiationskomplexen oder assoziieren Zielgene mit spezialisierten nukleären Kompartimenten. TIF1s sind eine wachsende Untergruppe der chromatinbezogenen/-assoziierten TIFs-Familie. TIF1s sind eine Untergruppe, die sich als Schlüsselregulatoren von Entwicklungs- und physiologischen Prozessen herauskristallisieren. Drei Mitglieder der Familie (TIF1α, -β und -γ) kommen bei Säugetieren vor, und ein Mitglied (Bonus) bei Drosophila, bestehend aus zwei konservierten Aminosäureregionen: einem N-terminalen RING mit potenziellen Selbstassemblierungseigenschaften -B-Box-Coil (RBCC)-Domäne; und einer C-terminalen Region, die einen PHD-Finger und eine Bromodomäne enthält, zwei hochkonservierte Signaturmotive, die weit verbreitet in nukleären Proteinen vorkommen, die auf Chromatinebene funktionieren zwischen

TIF1α

TIF1α ist ein Gründungsmitglied dieser Familie. Ein Protein, das das Reaktivierungspotenzial des Retinoid-X-Rezeptors (RXR) reguliert, wurde zunächst in einem genetischen Screening bei Hefe identifiziert und später als Interaktionspartner der AF-2-Transkriptionsaktivierungsdomäne über ein einzelnes LXXLL-Motiv gefunden. Zu den nukleären Rezeptoraktivierungsdomänen gehören Retinsäure (RAR), Schilddrüsenhormon (TR), Vitamin D3 (VDR) und Östrogen (ER)-Rezeptoren. TIF1α ist ein chromosomales Protein, das reich an Autochromatin ist, und wird sowohl in der frühen Entwicklung als auch in vielen adulten Geweben weit exprimiert. Es wurde berichtet, dass TIF1α in Maus-NIH-3T3-Zellen eine Rolle bei der wachstumshemmenden Aktivität von RXR/RAR spielt und transformierende Aktivität zeigt, wenn es mit einem verkürzten B-Raf fusioniert ist. Die biologische Funktion von TIF1α wird durch die Regulierung des Chromatinzustands erreicht, was die Sichtweise von TIF1α unterstützt. Es wurde gezeigt, dass TIF1α eine intrinsische transkriptionelle Silenzierungsaktivität besitzt und Histondeacetylierung erfordert. Darüber hinaus kann TIF1α direkt mit Mitgliedern der Heterochromatin-Protein-1 (HP1)-Familie interagieren, einer Klasse nicht-histonischer chromosomaler Proteine, die als dosisabhängige Regulatoren der höhergeordneten Chromatinstruktur zur Förderung der autosomalen Gensilenzierung dienen können. Die Lokalisierung der HPIF-Interaktionsdomäne in TIF1α führte zur Identifizierung eines konservierten PXVXL-Motivs in seiner zentralen Region, das direkt an die C-terminale chromosomale Schattenregion des HP1-Proteins bindet und auch in anderen potenziellen transkriptionellen Regulationszielen vorkommt.

TIF1β

Die Identifizierung von TIF1β begründet die TIF1-Familie der Transkriptionsko-Faktoren. TIF1β (auch bekannt als KAP-1 oder KRIP-1) wurde aufgrund seiner Fähigkeit isoliert, mit Maus-HP1α und den humanen Krüppel-ähnlichen Proteinen KOX1 und den KRAB-Domänen von Kid-1 zu interagieren. Die KRAB-Transkriptionsrepressionsdomäne ist ein weit verbreitetes Motiv, das häufig am N-Terminus von Krüppel-Cys2-His2-Typ-Zinkfingerproteinen vorkommt. Diese Domäne enthält eine konservierte KRAB-A-Box, der in der Regel eine KRAB-B-Box folgt. Bisher haben alle untersuchten Varianten der KRAB-Domäne durch Rekrutierung von TIF1β funktioniert. Im Einklang mit seiner Rolle in der Chromatinstruktur silenziert TIF1β die Transkription durch Mechanismen, die Histondeacetylierung, Histon-H3-Lys-9-Methylierung und die Rekrutierung von HP1-Protein über das PXVXL-Motiv beinhalten. Am wichtigsten ist, dass dieses Motiv auch während der Zelldifferenzierung erforderlich ist, um die Umlagerung von TIF1β in die zentromerische Heterochromatinregion auszulösen. Bei Mäusen wird TIF1β während der gesamten Entwicklung und in vielen adulten Geweben ubiquitär exprimiert. Unsere aktuellen Forschungen zeigen, dass die Zerstörung von TIF1β bei Mäusen zu einem Entwicklungsstillstand im Blastozystenstadium vor der Keimbildung führen kann, was zu einem embryonalen letalen Phänotyp führt und somit zeigt, dass TIF1β eine wichtige und nicht redundante Rolle in frühen nachfolgenden sekundären Prozessen spielt. Merkmale. Implantationsentwicklung. Anschließend zeigte die Verwendung einer keimzelllinienspezifischen, konditionalen TIF1β-Disruption in adulten Hoden die nachfolgende Funktion von TIF1β in der homöostatischen Epithelhomöostase.

TIF1γ

Das dritte Säugetiermitglied der TIF1-Familie, TIF1γ, wurde durch Hybridisierungsscreening mit niedriger Stringenz unter Verwendung von TIF1α als Sonde entdeckt. Aminosäurevergleiche zeigten, dass TIF1γ TIF1α näher steht als TIF1β innerhalb der drei Säugetiermitglieder der Familie (die Gesamtidentität zwischen TIF1α und TIF1γ beträgt 50 %, und die Identität zwischen anderen TIF1s liegt bei ~30 %). In vitro sind TIF1α und TIF1γ mit gleicher Effizienz heteropolymer wie homopolymer, während TIF1β tatsächlich homopolymer ist, aber nicht mit TIF1α oder TIF1γ heteropolymerisiert. Darüber hinaus wurde gezeigt, dass die Überexpression von TIF1γ in transient transfizierten Zellen die expressionshemmende Aktivität von TIF1α beeinträchtigt. Weitere Hinweise auf die gegenseitige Beeinflussung zwischen TIF1α und TIF1γ sind, dass zwei neue Typen von RET-Umlagerungen bei Kindern mit papillärem Schilddrüsenkarzinom, PTC6 und PTC7, kürzlich identifiziert wurden, die eine gemeinsame RET-Rezeptor-Tyrosinkinase-Domäne mit der TIF1α-RBCC-Domäne (PTC6) und TIF1γ (PTC7) fusionieren. Beim Menschen und bei Mäusen werden TIF1γ-Transkripte in unterschiedlichen Mengen in adulten und fetalen Geweben weit exprimiert. Wie andere Mitglieder der TIF1-Familie enthält TIF1γ eine intrinsische transkriptionelle Silenzierungsfunktion. Allerdings wurden nachgeschaltete Ziele, die die Gensilenzierung vermitteln, bisher nicht identifiziert.

Referenz

1. Khetchoumian K; et al. IF1δ, ein neuartiges HP1-interagierendes Mitglied der Transcriptional Intermediary Factor 1 (TIF1)-Familie, das von elongierenden Spermatiden exprimiert wird. Journal of Biological Chemistry, 2004, 279.