Die transkriptionale Aktivierung von nukleären Rezeptoren (NRs) wird als ein Prozess angesehen, der transkriptionale Zwischenfaktoren (TIF) umfasst, die durch Umgestaltung von Chromatinvorlagen und Veränderung der Aktivität des zugrunde liegenden transkriptionalen Mechanismus wirken. TIF1α ist ein mutmaßlicher Mediator nukleärer Rezeptoren, eine Proteinkinase mit mehreren konservierten Domänen. Das N-terminale RING-Finger / B-Box / Coil (RBCC) Muster und die C-terminale Region, einschließlich des "Pflanzen-Homologiedomains" (PHD) Fingers und eines Bromodomains. TIF1α ist das einzige Mitglied der TIF1-Familie, zu der auch TIF1β / KAP-1 / KRIP-1 gehört. TIF1γ und TIF1γ sind bekannt dafür, direkt mit dem Liganden NR zu interagieren. TIF1α ist ein reichhaltiges nukleäres Protein, das eng mit Autochromatin in undifferenzierten pluripotenten Zellen verwandt ist. Während der Differenzierung von durch Retinsäure (RA) induzierten P19-Zellen nahm der TIF1α-Spiegel stark ab, was darauf hindeutet, dass es an der Aufrechterhaltung des undifferenzierten Zustands von totipotenten 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 Menschen konserviert. Diese Proteine sind durch ein N-terminales RING-B-Box-spiral-coil (RBCC) Motiv und eine C-terminale PHD-Finger/Bromo-Domäne gekennzeichnet und haben sich als an der transkriptionalen Repression beteiligt erwiesen, die Histonmodifizierer und heterochromatin-bindende Proteine in epigenetischen Mechanismen einbezieht.

Einführungen

Als Reaktion auf Entwicklungs- oder Umweltsignale ist die transkriptionale Regulation der Genexpression in Eukaryoten ein komplexer, mehrstufiger Prozess, der das koordinierte Handeln vieler Zytokine erfordert. Die zentrale Rolle in diesem komplexen Prozess spielen sequenzspezifische Transkriptionsfaktoren, die aktiv und/oder negativ die Transkription durch Interaktion mit transkriptionalen Zwischenfaktoren (TIFs1; auch bekannt als Co-Aktivatoren und Co-Expressionsfaktoren) steuern, die letztendlich die Funktion der Chromatinstruktur umgestalten. Um die Bildung von (prä) Startkomplexen zu stimulieren oder zu hemmen oder um Zielgene mit spezialisierten nukleären Kompartimenten zu assoziieren. TIF1s sind ein wachsendes Mitglied der chromatinbezogenen/assoziierten TIFs-Familie. TIF1s sind eine Untergruppe, die sich als Schlüsselregulatoren von Entwicklungs- und physiologischen Prozessen herauskristallisiert. Drei Mitglieder der Familie (TIF1α, -β und -γ) sind bei Säugetieren vorhanden, und ein Mitglied (Bonus) in Drosophila besteht aus zwei konservierten Aminosäureregionen: einer N-terminalen RING mit potenziellen Selbstassemblierungseigenschaften -B-Box-Coil (RBCC) Domäne; und einer C-terminalen Region, die einen PHD-Finger und ein Bromodomäne enthält, zwei hochkonservierte Signaturmotive, die weit verbreitet in nukleären Proteinen vorkommen, die auf Chromatin-Ebene funktionieren.

TIF1α

TIF1α ist ein Gründungsmitglied dieser Familie. Ein Protein, das das Reaktivierungspotenzial des Retinoid-X-Rezeptors (RXR) reguliert, wurde zunächst in genetischen Screenings in Hefe identifiziert und wurde anschließend als Interaktionspartner von AF-2-Transkription über ein einzelnes LXXLL-Motiv gefunden. Nukleäre Rezeptoraktivierungsdomänen umfassen Retinsäure (RAR), Schilddrüse (TR), Vitamin D3 (VDR) und Östrogen (ER) Rezeptoren. TIF1α ist ein chromosomales Protein, das reich an Autochromatin ist und in der frühen Entwicklung und in vielen adulten Geweben weit verbreitet exprimiert wird. Es wurde berichtet, dass TIF1α in Maus-NIH-3T3-Zellen eine Rolle in der wachstumshemmenden Aktivität von RXR / RAR spielt und eine transformierende Aktivität zeigt, wenn es mit einem verkürzten B-Raf fusioniert wird. Die biologische Funktion von TIF1α wird durch die Regulierung des Chromatinzustands erreicht, was die Sichtweise von TIF1α unterstützt. Es wurde gezeigt, dass TIF1α eine inhärente transkriptionale Stilllegungsaktivität hat und Histon-Deacetylierung erfordert. Darüber hinaus hat TIF1α die Fähigkeit, direkt mit Mitgliedern der Heterochromatin-Protein-1 (HP1) Familie zu interagieren, die eine Klasse von nicht-histonalen chromosomalen Proteinen ist, die als dosisabhängiger Regulator der höheren Chromatinstruktur verwendet werden kann, um autosomale Genstilllegung zu fördern. Die Lage der HPIF-Interaktionsdomäne in TIF1α führte zur Identifizierung eines konservierten PXVXL-Motivs, das sich in seiner zentralen Region befindet und direkt an die C-terminale chromosomale schattierte Domäne des HP1-Proteins bindet und in anderen potenziellen transkriptionalen Regulierungszielen existiert.

TIF1β

Die Identifizierung von TIF1β etabliert die TIF1-Familie der Transkriptionscofaktoren. TIF1β (auch bekannt als KAP-1 oder KRIP-1) wird aufgrund seiner Fähigkeit isoliert, mit Maus HP1α und den menschlichen Krüppel-ähnlichen Proteinen KOX1 und KRAB-Domänen von Kid-1 zu interagieren. Die KRAB-Transkriptionsrepressionsdomäne ist ein weit verbreitetes Motiv, das oft am N-Terminus von Krüppel Cys2-His2 Typ Zinkfingerproteinen gefunden wird. Diese Domäne enthält eine konservierte KRAB A-Box, die normalerweise von einer KRAB B-Box gefolgt wird. Bisher haben alle Varianten der untersuchten KRAB-Domäne durch Rekrutierung von TIF1β funktioniert. In Übereinstimmung mit seiner Rolle im Chromatin-Gewebe stilllegt TIF1β die Transkription durch Mechanismen, die Histon-Deacetylierung, Histon H3 Lys-9-Methylierung und Rekrutierung des HP1-Proteins durch das PXVXL-Motiv umfassen. Am wichtigsten ist, dass dieses Motiv auch während der Zell-Differenzierung erforderlich ist, um die Verlagerung von TIF1β in die zentromerische Heterochromatinregion auszulösen. Bei Mäusen wird TIF1β während der gesamten Entwicklung universell exprimiert und in vielen adulten Geweben exprimiert. Unsere jüngsten Forschungen zeigen, dass der Abbau von TIF1β bei Mäusen zu einem Entwicklungsstillstand in der Eiflaschenphase 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 bedingten keimzellenspezifischen TIF1β-Störung in adulten Hoden die nachfolgende Funktion von TIF1β in der homöostatischen epithelialen Homöostase.

TIF1γ

Das dritte Säugetiermitglied der TIF1-Familie, TIF1γ, wurde durch Screening mit niedriger Stringenz unter Verwendung von TIF1α als Sonde entdeckt. Aminosäurevergleiche zeigten, dass TIF1γ näher an TIF1α als an TIF1β in den drei Säugetiermitgliedern der Familie ist (die Gesamtidentität zwischen TIF1α und TIF1γ beträgt 50%, und die Identität zwischen anderen TIF1s liegt bei ~ 30%). In vitro sind TIF1α und TIF1γ heteropolymer mit der gleichen Effizienz wie Homopolymerisation, während TIF1β tatsächlich homopolymer ist, aber nicht mit TIF1α oder TIF1γ heteropolymerisiert. Darüber hinaus wurde gezeigt, dass die Überexpression von TIF1γ in transient transfezierten Zellen die hemmende Aktivität der Expression von TIF1α stört. Weitere Beweise, die die gegenseitige Beeinflussung zwischen TIF1α und TIF1γ unterstützen, sind, dass zwei neue Typen von RET-Umschichtungen bei Kindern mit papillärem Schilddrüsenkrebs, PTC6 und PTC7, kürzlich identifiziert wurden, die eine gemeinsame RET-Rezeptor-Tyrosinkinase-Domäne mit TIF1α RBCC-Domäne (PTC6) und TIF1γ (PTC7) fusionieren. Bei Menschen und Mäusen werden TIF1γ-Transkripte in unterschiedlichen Mengen in adulten und fetalen Geweben weit verbreitet exprimiert. Wie andere Mitglieder der TIF1-Familie enthält TIF1γ eine intrinsische transkriptionale Stilllegungsfunktion. Allerdings wurden keine nachgelagerten Ziele identifiziert, die die Genstilllegung vermitteln.

Referenz

1. Khetchoumian K; et al. IF1δ, a Novel HP1-interacting Member of the Transcriptional Intermediary Factor 1 (TIF1) Family Expressed by Elongating Spermatids. Journal of Biological Chemistry, 2004, 279.