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
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
1325850238发布了新的文献求助10
1秒前
AMENG发布了新的文献求助10
2秒前
王宇洁完成签到,获得积分20
3秒前
司空巧荷完成签到,获得积分10
4秒前
5秒前
慕青应助1325850238采纳,获得10
5秒前
xiaolizi发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
Sc完成签到,获得积分10
8秒前
小蘑菇应助陈陈陈采纳,获得10
9秒前
美妮发布了新的文献求助10
9秒前
10秒前
芝士奶酪完成签到 ,获得积分10
11秒前
无极微光应助西瓜碎碎冰采纳,获得20
11秒前
可爱的函函应助王一二采纳,获得10
12秒前
Raylihuang发布了新的文献求助10
13秒前
体贴凌柏发布了新的文献求助10
14秒前
烟花应助wjq采纳,获得10
14秒前
14秒前
Nnn完成签到,获得积分10
15秒前
英俊的铭应助火火采纳,获得30
16秒前
烟花应助气味采纳,获得10
17秒前
MADKAI发布了新的文献求助10
17秒前
17秒前
潇123456发布了新的文献求助10
18秒前
20秒前
kangk完成签到 ,获得积分10
21秒前
21秒前
22秒前
无极微光应助Y.X.采纳,获得20
22秒前
细心慕凝完成签到,获得积分10
23秒前
23秒前
25秒前
25秒前
26秒前
Hello应助hou采纳,获得10
27秒前
卡卡卡完成签到,获得积分10
27秒前
陈陈陈发布了新的文献求助10
27秒前
我嘞个完成签到 ,获得积分10
28秒前
ALDXL发布了新的文献求助20
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
Applied Min-Max Approach to Missile Guidance and Control 3000
Metallurgy at high pressures and high temperatures 2000
Inorganic Chemistry Eighth Edition 1200
High Pressures-Temperatures Apparatus 1000
Free parameter models in liquid scintillation counting 1000
Standards for Molecular Testing for Red Cell, Platelet, and Neutrophil Antigens, 7th edition 1000
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6318562
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8134934
关于积分的说明 17053369
捐赠科研通 5373473
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2852379
邀请新用户注册赠送积分活动 1830192
关于科研通互助平台的介绍 1681830