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 [National Institutes of Health]
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
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
1秒前
宇宙星河完成签到,获得积分10
1秒前
虚心的乘云完成签到,获得积分10
2秒前
3秒前
Coco完成签到,获得积分10
3秒前
Sincerelove7发布了新的文献求助10
3秒前
儒雅的芙发布了新的文献求助50
5秒前
拾光完成签到,获得积分10
6秒前
鲨鱼辣椒完成签到,获得积分10
6秒前
8秒前
太陽完成签到 ,获得积分10
9秒前
xchmnvpy完成签到,获得积分10
9秒前
AA发布了新的文献求助10
10秒前
李锦霖完成签到,获得积分10
10秒前
脆条完成签到 ,获得积分10
10秒前
陈乐懿完成签到 ,获得积分10
11秒前
12秒前
蒲公英完成签到 ,获得积分10
13秒前
大力雪曼完成签到,获得积分10
13秒前
香蕉觅云的应助被tang123采纳,获得10
14秒前
刘TT完成签到 ,获得积分10
15秒前
eluanshi发布了新的文献求助10
15秒前
15秒前
大模型的应助被tigeryao采纳,获得10
17秒前
4114完成签到,获得积分10
17秒前
douzi完成签到,获得积分10
17秒前
朝春关注了科研通微信公众号
17秒前
霖宸羽完成签到,获得积分10
17秒前
蒲公英关注了科研通微信公众号
18秒前
junjie完成签到,获得积分10
18秒前
组蛋白完成签到 ,获得积分10
20秒前
专业论文发布了新的文献求助100
20秒前
23秒前
有一片面包完成签到,获得积分10
24秒前
欣喜无敌完成签到,获得积分10
24秒前
XulongGuan发布了新的文献求助10
27秒前
拉瓦锡不爱化学完成签到,获得积分10
27秒前
28秒前
狄孱发布了新的文献求助10
28秒前
29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
Energie-Contracting 1500
Klimaschutzrecht durch den Energiesektor im Mehrebenensystem – Ein Rechtsvergleich 1000
Oncology Clinical Trials: Successful Design, Conduct, and Analysis, Second Edition 800
Comprehensive Heterocyclic Chemistry IV 400
Qualitative Methodologies in Tourism Studies: Disrupting and Co-creating Critical Research 350
Représentation chimique de la structure des kérogènes et des asphaltènes en fonction de leur origine et de leur degré d'évolution 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8051248
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9479285
关于积分的说明 21297798
捐赠科研通 7619437
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3393447
关于科研通互助平台的介绍 2524755
邀请新用户注册赠送积分活动 2431448