폴리콤단백질

Polycomb-group proteins

폴리콤 그룹 단백질(PcG 단백질)은 유전자의 후생학적 침묵이 이루어지도록 염색질을 개조할 수 있는 초파리에서 처음 발견된 단백질 복합체이다.폴리콤 그룹 단백질은 초파리의 배아 발달 동안 염색질 구조의 변조를 통해 Hox 유전자를 침묵시키는 것으로 잘 알려져 있다.PcG 기능의 감소의 첫 번째 징후는 종종 앞다리로 향하는 뒷다리의 호메오틱 변환이라는 사실에서 유래했으며, [1]앞다리는 특징적인 빗 같은 털 세트를 가지고 있다.

곤충의 경우

드로소필라에서 트리토락스 그룹(trxG)과 폴리콤 그룹(PcG) 단백질(이들은 종종 PcG 기능의 감소의 첫 번째 징후가 특징적인 빗살 같은 털 세트를 가진 앞다리로의 후다리의 동종적 변환이라는 사실에서 유래)은 길항작용하고 염색체와 상호작용한다.셀룰러 메모리 모듈(CMM)이라고 불리는 컴포넌트.트리토락스 그룹(trxG) 단백질은 유전자 발현의 활성 상태를 유지하는 반면, 폴리콤 그룹(PcG) 단백질은 많은 세포 세대에 걸쳐 안정적이고 생식선 분화 과정을 통해서만 극복할 수 있는 억제 기능으로 이 활성화에 대항한다.폴리콤 유전자 복합체 또는 PcG 사일런싱은 적어도 3종의 다단백질 복합체 PRC1, PRC2 및 PhoRC로 구성된다.이 복합체들은 그들의 억압적인 효과를 수행하기 위해 함께 일한다.PcGs 단백질은 진화적으로 보존되며 적어도 두 개의 개별 단백질 복합체, 즉 PcG 억제 복합체 1(PRC1)과 PcG 억제 복합체 2-4(PRC2/3/4)에 존재한다.PRC2는 히스톤 H3(H3K27me2/3)에서 리신 27의 트리메틸화를 촉매하고, PRC1은 리신 119(H2AK119Ub1)에서 히스톤 H2A를 모노유비퀴티화한다.

포유동물에서

포유동물에서 폴리콤 그룹의 유전자 발현은 XCI의[2] 마스터 조절기 또는 배아줄기세포의 자가 [3]재생인 Xist RNA에 의해 비활성 X로 모집되는 동종 유전자 조절 및 X 염색체 불활성화와 같은 발달의 많은 측면에서 중요하다.Bmi1 폴리콤 약지 단백질은 신경줄기세포의 자가 [4][5]재생을 촉진합니다.PRC2 유전자의 뮤린 늘 돌연변이는 태아 치사율이고 대부분의 PRC1 돌연변이는 산 채로 태어난 동종 돌연변이로 주기에 사망한다.이와는 대조적으로 PcG 단백질의 과발현은 여러 종류의 [6]암의 심각성과 침윤성과 관련이 있다.포유류의 PRC1 코어 복합체는 드로소필라와 매우 유사하다.폴리콤 Bmi1은 잉크4 궤적을 조절하는 것으로 알려져 있다(p16Ink4a, p19Arf).[4][7]

2가의 염색질 부위에서 폴리콤군 단백질의 조절은 ATP의존성 [8]퇴출을 통한 폴리콤 복합체의 축적을 반대하는 SWI/SNF 복합체에 의해 수행된다.

식물 내

Physcomitrella patens에서 PcG 단백질 FIE는 특히 미수정란세포와 같은 줄기세포에서 발현된다.수정 직후 FIE 유전자는 어린 [9]배아에서 불활성화된다.폴리콤 유전자 FIE는 이끼 Physcomitrella patens의 미인증 난자 세포에서 발현되며 발달하는 이배체 포자세포에서 수정 후 발현을 멈춘다.

포유류와 달리 PcG는 세포를 분화 상태로 유지하기 위해 필요한 것으로 나타났다.따라서 PcG의 상실은 탈분화를 일으켜 배아발달을 [10]촉진한다.

폴리콤 그룹 단백질은 또한 Flinginging Locus C [11]유전자를 침묵시킴으로써 개화의 제어에 개입합니다.이 유전자는 식물의 개화를 억제하는 경로의 중심 부분이며 겨울 동안 그것의 침묵은 식물의 [12]봄철화에 개입하는 주요 요인 중 하나로 의심된다.

폴리콤 유전자 FIE는 이끼 Physcomitrella patens(오른쪽)의 미수정 난자 세포에서 파란색으로 발현되며, 발달 중인 이배체 포자체(왼쪽)에서 수정 후 발현을 멈춘다.원어민 FIE 프로모터에 의해 제어되는 FIE-uidA의 번역적 융합을 발현하는 트랜스제닉 식물의 두 개의 암컷 성기관(아르케고니아) GUS 염색

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레퍼런스

  1. ^ Portoso M, Cavalli G (2008). "The Role of RNAi and Noncoding RNAs in Polycomb Mediated Control of Gene Expression and Genomic Programming". In Morris KV (ed.). RNA and the Regulation of Gene Expression: A Hidden Layer of Complexity. Caister Academic Press. pp. 29–44. ISBN 978-1-904455-25-7.
  2. ^ Ku M, Koche RP, Rheinbay E, Mendenhall EM, Endoh M, Mikkelsen TS, Presser A, Nusbaum C, Xie X, Chi AS, Adli M, Kasif S, Ptaszek LM, Cowan CA, Lander ES, Koseki H, Bernstein BE (October 2008). "Genomewide analysis of PRC1 and PRC2 occupancy identifies two classes of bivalent domains". PLOS Genetics. 4 (10): e1000242. doi:10.1371/journal.pgen.1000242. PMC 2567431. PMID 18974828.
  3. ^ 휴티어, V, 오웬스, 노스, 곤잘레스, I. 등생쥐 배아줄기세포에서 나노그 유도 자가갱신의 분자논리.NAT Community 10, 1109 (2019)https://doi.org/10.1038/s41467-019-09041-z
  4. ^ a b Molofsky AV, He S, Bydon M, Morrison SJ, Pardal R (June 2005). "Bmi-1 promotes neural stem cell self-renewal and neural development but not mouse growth and survival by repressing the p16Ink4a and p19Arf senescence pathways". Genes & Development. 19 (12): 1432–7. doi:10.1101/gad.1299505. PMC 1151659. PMID 15964994.
  5. ^ Park IK, Morrison SJ, Clarke MF (January 2004). "Bmi1, stem cells, and senescence regulation". The Journal of Clinical Investigation. 113 (2): 175–9. doi:10.1172/JCI20800. PMC 311443. PMID 14722607.
  6. ^ Sauvageau M, Sauvageau G (April 2008). "Polycomb group genes: keeping stem cell activity in balance". PLOS Biology. 6 (4): e113. doi:10.1371/journal.pbio.0060113. PMC 2689701. PMID 18447587.
  7. ^ Popov N, Gil J (2010). "Epigenetic regulation of the INK4b-ARF-INK4a locus: in sickness and in health" (PDF). Epigenetics. 5 (8): 685–90. doi:10.4161/epi.5.8.12996. PMC 3052884. PMID 20716961.
  8. ^ Stanton BZ, Hodges C, Calarco JP, Braun SM, Ku WL, Kadoch C, Zhao K, Crabtree GR (February 2017). "Smarca4 ATPase mutations disrupt direct eviction of PRC1 from chromatin". Nature Genetics. 49 (2): 282–288. doi:10.1038/ng.3735. PMC 5373480. PMID 27941795.
  9. ^ Mosquna A, Katz A, Decker EL, Rensing SA, Reski R, Ohad N (July 2009). "Regulation of stem cell maintenance by the Polycomb protein FIE has been conserved during land plant evolution". Development. 136 (14): 2433–44. doi:10.1242/dev.035048. PMID 19542356.
  10. ^ Aichinger E, Villar CB, Farrona S, Reyes JC, Hennig L, Köhler C (August 2009). "CHD3 proteins and polycomb group proteins antagonistically determine cell identity in Arabidopsis". PLOS Genetics. 5 (8): e1000605. doi:10.1371/journal.pgen.1000605. PMC 2718830. PMID 19680533.
  11. ^ Jiang D, Wang Y, Wang Y, He Y (2008). "Repression of FLOWERING LOCUS C and FLOWERING LOCUS T by the Arabidopsis Polycomb repressive complex 2 components". PLOS ONE. 3 (10): e3404. Bibcode:2008PLoSO...3.3404J. doi:10.1371/journal.pone.0003404. PMC 2561057. PMID 18852898.
  12. ^ Sheldon CC, Rouse DT, Finnegan EJ, Peacock WJ, Dennis ES (March 2000). "The molecular basis of vernalization: the central role of FLOWERING LOCUS C (FLC)". Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 97 (7): 3753–8. doi:10.1073/pnas.060023597. PMC 16312. PMID 10716723.

추가 정보

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