RFX5 regulates gene expression of the Pcdhα cluster.

生物 遗传学 增强子 转录因子 染色质 原钙粘蛋白 基因表达调控 基因 细胞生物学 钙粘蛋白 细胞
作者
Na Wang,Zhilian Jia,Qiang Wu
出处
期刊:PubMed 卷期号:42 (8): 760-774
标识
DOI:10.16288/j.yczz.20-184
摘要

Gene expression and three-dimensional (3D) genome organization are thought to be closely related. The protocadherin (Pcdh) clusters are central for neuronal self-avoidance in brain development and have been used as model genes to explore the role of 3D genome structures in gene regulation. Transcription factor RFX5 (regulatory factor x 5) is a member of the winged-helix subfamily of the helix-turn-helix superfamily proteins. The RFX5 protein contains four domains: oligomerization, DNA-binding, helical, and transactivation domains. RFX5 plays an important role in regulating expression of the major histocompatibility complex class II (MHC II) gene complex. Here we report a role of RFX5 in the regulation of clustered Pcdh genes. We first knocked out the RFX5 gene by using CRISPR/Cas9 DNA-fragment editing in HEC-1-B cell line. By RNA-seq experiments, we found that RFX5 deletion results in a significant increase of expression levels of the Pcdhα6, Pcdhα12 and Pcdhαc2 genes. By ChIP-nexus experiments, we found that RFX5 deletion leads to the increased binding of CTCF and RAD21 in the Pcdhα cluster. Finally, through quantitative high-resolution chromosome conformation capture copy (QHR-4C) experiments, we found that RFX5 deletion results in a significant increase of long-distance chromatin interactions between the HS5-1 enhancer and its target promoters in the Pcdhα cluster. In conclusion, RFX5 regulates gene expression of the Pcdhα cluster through higher-order chromatin structure.基因的表达调控与基因组在细胞核内的三维空间架构相辅相成,原钙粘蛋白(protocadherin, Pcdh)基因簇在大脑发育中起到关键作用,可以作为研究基因表达调控机制的模式基因。转录因子RFX5 (regulatory factor x 5)是翼螺旋家族(winged HLH family)的成员,其蛋白由寡聚化结构域、DNA结合域、螺旋结构域和激活域组成,在调控免疫系统的主要组织相容性复合物II类(major histocompatibility complex class II, MHC II)的表达中起着至关重要的作用。本研究发现RFX5与CTCF在全基因组上结合的位点有部分重叠,利用CRISPR/Cas9 DNA大片段编辑技术,构建了RFX5基因缺失的HEC-1-B细胞系。通过RNA-seq实验,发现RFX5敲除能够显著升高Pcdhα6、Pcdhα12、Pcdhαc2的表达水平。通过ChIP-nexus实验,发现敲除RFX5导致染色质架构蛋白CTCF和cohesin在原钙粘蛋白α基因簇处的结合增加。最后,染色质构象捕获QHR-4C实验发现Pcdhα6、Pcdhα12启动子与远端增强子HS5-1的染色质远距离相互作用增强。上述研究表明RFX5蛋白可能通过调控染色质高级结构影响原钙粘蛋白α基因簇的表达,为未来进一步探索RFX5的功能提供了参考。.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
量子星尘发布了新的文献求助10
1秒前
大龙哥886应助熊熊采纳,获得10
1秒前
无极微光应助aliderichang采纳,获得20
2秒前
喵喵苗完成签到 ,获得积分10
3秒前
tianguan完成签到,获得积分10
5秒前
小叙完成签到 ,获得积分10
5秒前
infinite完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
6秒前
程公子完成签到,获得积分10
8秒前
Alarack发布了新的文献求助10
9秒前
humorlife完成签到,获得积分10
10秒前
12秒前
13秒前
14秒前
orixero应助kelexh采纳,获得10
14秒前
哇哈哈发布了新的文献求助30
18秒前
周梓萌完成签到,获得积分10
19秒前
科研通AI6应助六哥采纳,获得10
20秒前
蔡蔡完成签到 ,获得积分10
20秒前
21秒前
Amber发布了新的文献求助10
21秒前
glycine完成签到,获得积分10
22秒前
且慢应助cheryjay采纳,获得150
24秒前
晓舟发布了新的文献求助10
25秒前
小鬼完成签到 ,获得积分10
26秒前
风之子完成签到,获得积分10
26秒前
kelexh发布了新的文献求助10
27秒前
123完成签到,获得积分10
27秒前
欢喜的若灵完成签到,获得积分10
28秒前
且慢应助夜信采纳,获得20
28秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
29秒前
zhscu完成签到,获得积分10
29秒前
31秒前
善学以致用应助whm采纳,获得10
33秒前
六哥完成签到,获得积分10
34秒前
qing完成签到,获得积分10
34秒前
晓舟完成签到,获得积分20
34秒前
陈永伟完成签到,获得积分10
35秒前
单纯念寒完成签到,获得积分10
35秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Clinical Microbiology Procedures Handbook, Multi-Volume, 5th Edition 临床微生物学程序手册,多卷,第5版 2000
人脑智能与人工智能 1000
King Tyrant 720
Silicon in Organic, Organometallic, and Polymer Chemistry 500
Peptide Synthesis_Methods and Protocols 400
Principles of Plasma Discharges and Materials Processing, 3rd Edition 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5603974
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4688823
关于积分的说明 14856352
捐赠科研通 4695693
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2541066
邀请新用户注册赠送积分活动 1507254
关于科研通互助平台的介绍 1471832