多发性骨髓瘤是一种异质性血液病,起源于骨髓,以恶性浆细胞单克隆扩增为特征。尽管已有新的治疗方法,但多发性骨髓瘤在临床上仍然具有挑战性。预后不良患者的一个共同特征是表观遗传沉默子EZH2(PRC2的催化亚基)活性增强。值得注意的是,PRC2的募集缺乏序列特异性,迄今为止,确定哪些基因组位点是PRC2介导沉默的分子机制仍不清楚。EZH2上存在一个长链非编码RNA (lncRNA)结合口袋,这表明lncRNA可能介导PRC2募集到特定的基因组区域。本文,我们结合RNA免疫沉淀测序、RNA测序和染色质免疫沉淀测序分析了人类多发性骨髓瘤原代细胞和细胞系,以鉴定EZH2的潜在lncRNA伴侣。我们发现lncRNA浆细胞瘤变异易位1 (PVT1) 直接与EZH2相互作用,并且在预后不良的患者中过表达。此外,预测为PVT1靶标的基因表现出H3K27me3富集,并与促凋亡和抑癌功能相关。事实上,PVT1抑制独立地促进了PRC2靶基因ZBTB7C、RNF144A和CCDC136的表达。总而言之,我们的研究表明,PVT1是PRC2介导的多发性骨髓瘤中抑癌基因和促凋亡基因沉默的相互作用伙伴,使其成为一个极具吸引力的潜在治疗靶点。
含有假定的 G-四链体形成序列的寡核苷酸(PQS;G ≥ 3 N x G ≥ 3 N x G ≥ 3 N x G ≥ 3)在阳离子存在下的生理缓冲条件下(Bochman 等人,2012 年)。由于其高热力学稳定性,组装的 G4 需要通过酶促分解。已经开发出体外用于监测 G4 形成的方法(Balasubramanian 等人,2011 年;Bryan 和 Baumann,2011 年)。使用这些方法已经证明了分解 G4 的酶活性。这些酶包括具有 G4 结合和解旋活性的 DNA 解旋酶,例如 BLM、WRN、PIF1、FANCJ、XPD、DNA2 和 RTEL1(Bochman 等人,2012 年;Maizels,2015 年)。使用计算机分析或荧光成像、免疫沉淀或 pull-down 实验来预测体内 G4 的形成,使用有价值的工具 - 例如特异性识别 G4 的免疫球蛋白和单链可变片段 (scFv) (Henderson 等人,2013)、G4 结合化合物 (Mendoza 等人,2016) 或 G4 结合蛋白 (Maizels,2015)。使用这些工具,可以通过免疫沉淀或针对纯化的基因组 DNA 或染色质的 pull-down 来识别 G4 位点,并且这些位点中的很大一部分重现了 PQS (Chambers 等人,2015;Hänsel-Hertsch 等人,2016;Lam 等人,2013;Muller 等人,2010)。 PQS 在基因的调控区(例如启动子、内含子或非翻译区 [UTR])中过度表达,包括致癌基因、重复区(例如端粒和 rDNA)和复制起点 (Maizels & Gray, 2013 )。使用抗体在人类细胞中进行的全基因组 G4 映射揭示了 G4 存在于基因调控区和端粒中 (Hänsel-Hertsch et al., 2016 ; Liu et al., 2016 )。许多 G4 被映射在转录起始位点周围,G4 形成的频率与相应基因的转录水平呈正相关 (Spiegel et al., 2021 ; Zheng et al., 2020 )。使用抗体对 G4-DNA 进行荧光标记,显示细胞核或染色体上存在颗粒状信号;一些信号位于端粒或着丝粒上 (Biffi et al., 2013; Henderson et al., 2013)。使用荧光标记化合物对 G4- DNA 进行可视化,可显示位于核仁中的较大信号,以及位于细胞核中的一些较小信号 (Rodriguez et al., 2012),或整个细胞核中均匀分布的信号 (Shivalingam et al., 2015)。然而,人们对使用体内成像获得的许多未表征信号的亚细胞或基因组位置了解甚少。越来越多的证据表明,在基因体内或周围形成的 G4 通过促进或抑制转录来调节基因活性 (Bochman et al., 2012; Mendoza et al., 2016)。尽管具有这些生物学含义,但 G4 在空间上阻碍了 DNA 复制和转录 (Bochman et al., 2012; Maizels, 2015)。这些生物事件的拖延会增加基因毒性损害的风险;G4 结构清除不足可能
抽象目标骨关节炎是一种复杂的疾病,具有巨大的公共卫生负担。基因组广泛的关联研究(GWAS)已经鉴定出数百个骨关节炎相关的序列变体,但是这些信号支撑的效应基因在很大程度上仍然难以捉摸。了解三维(3D)空间中的染色体组织对于以组织方式(例如,基因和调节元件之间的遥远基因组特征(例如,基因和调节元素之间)之间的长距离接触至关重要。在这里,我们生成了原发性骨关节炎软骨细胞的第一个整个基因组染色体构象分析(HI-C)图,并确定了该疾病的新型候选效应基因。方法从8例膝关节骨关节炎患者收集的原发软骨细胞进行了HI-C分析,以将染色体结构与基因组序列联系起来。然后将鉴定的环与骨关节炎GWAS结果和来自原发性膝关节骨关节炎软骨细胞的表观基因组数据结合在一起,以通过增强子启动子相互作用来鉴定与基因调节有关的变异。结果,我们确定了与77个骨关节炎GWAS信号相关的染色质环锚固中的345种遗传变异。例如,PAPPA与胰岛素类似生长因子1(IGF-1)蛋白的周转直接相关,而IGF-1是修复受损软骨细胞受损的重要因素。结论我们构建了第一张原代人软骨细胞的高图,并将其作为科学界的资源提供。Ten of these variants reside directly in enhancer regions of 10 newly described active enhancer- promoter loops, identified with multiomics analysis of publicly available chromatin immunoprecipitation sequencing (ChIP- seq) and assay for transposase- accessible chromatin using sequencing (ATAC- seq) data from primary knee chondrocyte cells, pointing to two new candidate effector genes SPRY4 and PAPPA(妊娠与血浆蛋白A)以及对已知参与骨关节炎的基因SLC44A2的进一步支持。通过将3D基因组学与大规模的遗传关联和表观遗传学数据相结合,我们确定了骨关节炎的新型候选效应基因,从而增强了我们对疾病的理解,并可以作为假定的高价值新型药物靶标。
摘要:膀胱癌(BC)是一种异质性疾病,吡咯烷-5-羧酸还原酶1(PYCR1)能够促进BC细胞的增殖和侵袭,加速BC进展。本研究将si-PYCR1加载到BC的骨髓间充质干细胞(BMSC)来源的外泌体(Exos)中。首先,评估BC组织/细胞中的PYCR1水平,并评估细胞增殖、侵袭和迁移。测定有氧糖酵解水平(葡萄糖摄取、乳酸生成、ATP生成和相关酶的表达)和EGFR/PI3K/AKT通路磷酸化水平。通过共免疫沉淀实验检查PYCR1-EGFR相互作用。用oe-PYCR1转染的RT4细胞用EGFR抑制剂CL-387785处理。将si‑PYCR1装载于Exos中并进行鉴定,随后评估其对有氧糖酵解和恶性细胞行为的影响。通过给小鼠注射Exo‑si‑PYCR1和Exo‑si‑PYCR1建立异种移植瘤裸鼠模型。PYCR1在BC细胞中上调,在T24细胞中表达最高,在RT4细胞中表达最低。PYCR1敲低后,T24细胞的恶性行为和有氧糖酵解降低,而在RT4细胞中PYCR1过表达则扭转了这些趋势。PYCR1与EGFR相互作用,CL‑387785抑制EGFR/PI3K/AKT通路并减弱PYCR1过表达对RT4细胞的影响,但对PYCR1表达没有影响。 Exo‑si‑PYCR1对有氧糖酵解和T24细胞恶性行为的抑制作用比si‑PYCR1更强。Exo‑si‑PYCR1阻断了异种移植肿瘤的生长,具有良好的生物相容性。简而言之,
摘要背景。开发合理的联合疗法是克服胶质母细胞瘤 (GBM) 固有治疗耐药性的关键。我们旨在通过用溴结构域和额外末端基序 (BET) 蛋白抑制剂扰乱 GBM 细胞来发现新的可用药物靶点,以揭示可能对第二种药物敏感的癌症相关弱点。BET 蛋白是表观遗传调节剂,与癌症中的原癌基因过表达有关。方法。用 BET 抑制剂 (BETi) JQ1 在 48 小时内处理 GBM 衍生的球线,然后进行 RNA 测序。通过染色质免疫沉淀后测序 (ChIP-seq) 研究了四种染色质标记。在体外和原位异种移植中对感兴趣的特征进行了功能验证。评估了联合疗法的协同作用。结果。 JQ1 显著调节的癌症相关通路包括干扰素 α (IFN- α ) 反应基因和对组蛋白去乙酰化酶抑制剂 (HDACi) 的反应特征。IFN 特征让人联想到由 CD274 (PD-L1) 组成的 GBM 衍生的 IFN 特征。功能通路分析表明,JQ1 直接作用于 IFN 反应基因的转录水平,而不是通过典型的 JAK/STAT 通路。这与 JQ1 调节的表达以及 BRD4 和 Pol II 在 IFN 特征基因处的占有率一致,支持直接的机制相互作用。最后,我们表明 HDACi 与 JQ1 相结合可协同降低 GS 系的细胞活力。结论。我们的方法确定了 BETi 诱导的癌症相关通路中的脆弱性,可能适合协同组合疗法,例如与 HDACi 结合。 BETi 对 GBM 细胞中 IFN 反应基因(包括 CD274)的直接抑制作用表明肿瘤免疫格局的调节,值得进一步研究。
alx1是一种含同源域的转录因子,是棘皮动物中骨骼生成的高度保守调节剂。在海胆中,ALX1在分化胚胎原代间充质细胞(PMC)中起着核心作用,并积极调节这些细胞表达的大多数生物矿化基因的转录。ALX1基因通过重复而产生,并通过41 - 氨基酸基序(D2域)获得了与其旁系同源物(ALX4)不同的骨骼发育功能。alx1和alx4含有谷氨酰胺-50成对型同源域,它们在体外优先与alindromic结合位点相互作用。染色质免疫沉淀测序(CHIP-SEQ)研究表明,ALX1在体内与腔植物和一半位点结合。为了解决这种明显的差异并探索D2结构域的功能,我们使用了与SP-MTMMPB关联的内源性顺式调节模块,SP-MTMMPB是一个编码PMC特定金属蛋白酶的基因,用于分析ALX1的DNA结合特性。我们发现,Alx1在含有一半位点的TAAT上形成了二聚体复合物,该机制与众所周知的二聚体位点上的机制不同。我们使用转基因报告基因测定法分析了一半位点在体内的功能作用,并证明了两个具有部分冗余功能的位点对于SP-MTMMPB CIS-顺式调节模块的PMC特异性活性至关重要。最后,我们表明D2结构域在体外影响了Alx1的DNA结合特性,这表明该基序的免除可能促进了新的转录靶标的获取,并因此是一种新颖的发展功能。
图 8 LHY1 和 bHLH28 在 SNC1 表达调控中的作用。(a)来自 DAP-seq 数据库的 SNC1 基因座中两个转录因子 LHY1 和 bHLH28 的结合。这是从浏览器图像中重新绘制的。结合用彩色块表示,高度代表检测到的结合水平。(b)野生型或 bon1 中突变体 bhlh28 和 lhy1 的生长表型。植物在 22°C 下 16 小时/8 小时光照下生长。(c)通过定量实时聚合酶链反应 (qRT-PCR) 测定 bhlh28 和 lhy1 单突变体和双突变体与 bon1 的相对 SNC1 表达。肌动蛋白被用作参考基因,并将表达水平与 Col-0 进行比较。显示的是三次生物学重复的平均值,误差线表示标准差。不同字母表示基因型之间的统计学显著差异(p < 0.05,学生 t 检验)。(d)LHY1-GFP 和 bHLH28-GFP 与 SNC1 启动子区的染色质免疫沉淀 (ChIP)-qPCR 分析。分别在“A”位点和“B”位点(如 a 所示)检测到 LHY1-GFP 和 bHLH28-GFP 的结合。显示了两个独立生物学重复的数据。“N”位点(如 a 所示)是 SNC1 基因体上的一个区域,在 DAP-seq 数据库中未检测到 LHY1 或 bHLH28 的结合信号。“GFP”是用抗 GFP 抗体孵育的样品,“NoAb”是不含抗 GFP 抗体的样品。不同字母表示通过单因素方差分析(ANOVA)得出的基因型间统计学差异具有显著性(p < 0.05)[彩色图可在 wileyonlinelibrary.com 上查看]
基因表达的抽象调节需要在启动子和增强子上对序列特异性转录因子(TFS)的联合结合。先前的研究表明,TF结合位点之间间距的改变会影响启动子和增强子活性。然而,由于自然发生的插入和删除(Indels)导致的TF间距改变的重要性尚未系统地分析。为了解决这个问题,我们首先表征了通过ChIP-Seq(Chro-Matin免疫沉淀测序)确定的人类K562细胞中73 TF的全基因组间距关系。我们发现了协作因素之间放松的间距的主要模式,其中包括45个TFS专门与其结合伴侣展示了放松的间距。接下来,我们利用了遗传多样的小鼠菌株和人个体提供的数百万个indels来研究间距改变对TF结合和局部组蛋白乙酰化的影响。这些分析表明,与直接影响TF结合位点的遗传变异相比,通常可以容忍自然存在的插入的间距改变。为了实验验证这一预测,我们在巨噬细胞系中的六个内源基因组基因座上引入了PU.1和C/EBPβ结合位点之间的合成间距改变。在这些位置,PU.1和C/EBPβ的合作结合明显,可耐受的间距的变化范围从5 bp增加到> 30 bp的降低。总的来说,这些发现对理解增强子选择的机制以及对非编码遗传变异的解释具有影响。
魔术 - 晶体:在异质样品中稀缺大分子的结构性确定Yasuhiro arimura 1,2*,hide A. Konishi 1,Hironori funabiki 1* 1* 1 1* 1 1* 1个伪装体和细胞生物学实验室,纽约州纽约州立大学,纽约州纽约州立大学。中心,美国华盛顿州西雅图市,98109-1024 *通信:funabih@rockefeller.edu,yarimura@rockefeller.edu或yarimura@fredhutch.org摘要冷冻冷冻级单 - 单点分析通常需要在0.05〜5.5.5.0 mg/ml上达到目标Macromolecule浓度,以下是iSMACromolecule浓度。在这里,我们设计了磁隔离和浓度(魔术)-cryo-em,这是一种能够对磁珠上捕获的靶标的直接结构分析,从而将目标的浓度需求降低到<0.0005 mg/ml。将魔术 - 晶体EM适应染色质免疫沉淀方案,我们表征了连接器组蛋白H1.8相关的核小体的结构变化,这些核小体是从异叶鸡蛋提取物中的相间和中期染色体分离出来的。将重复的选择组合以排除垃圾颗粒(Duster),这是一种去除低信噪比粒子颗粒的粒子策划方法,我们还解决了H1.8结合的核纤维蛋白NPM2的3D冷冻EM结构与与跨相染色体和露出不同的敞开和封闭的结构变体的3D冷冻EM结构。我们的研究表明,魔术 - 晶体EM对异质样品中稀缺的大分子的结构分析的实用性,并为H1.8与核小体关联的细胞周期调节提供了结构见解。关键字冷冻EM,磁珠,Xenopus鸡蛋提取物,核小体,接头组蛋白H1,核纤维蛋白
保守转录因子的不同组合调节眼睛前体细胞的分裂,然后在果蝇(果蝇)幼虫前体组织中诱导感光细胞规范,称为眼盘。在第三龄幼虫寿命中,由凹入细胞层制成的形态发生沟(MF)起源于眼盘后缘,并朝着眼盘前侧传播。MF前面的细胞处于增殖阶段,其后部细胞开始分化为感光体。分化的视网膜细胞形成果蝇中化合物成年眼睛的单位。先前的研究表明,锌指转录因子(TSH)促进了MF前方的细胞分裂。C末端结合蛋白(CTBP)是一种保守的转录共抑制剂,可限制眼盘中的细胞分裂。有趣的是,我们的免疫沉淀分析表明,TSH和CTBP分子在眼盘中相互作用。因此,我们的研究目标是确定分子相互作用是否与果蝇中的眼睛发育途径相关。我们已经开发了蝇菌株,在MF前部的分裂细胞中TSH&CTBP过表达。结果,我们发现苍蝇中没有TSH过度表达的苍蝇中没有或微小的成年眼睛,并且在CTBP过表达的苍蝇中出现了微妙的较大的成年眼。接下来,我们计划通过过度表达TSH&CTBP来评估其相互作用对眼表型的影响来制作双突变体。结果将有助于确定由TSH和CTBP调节的眼睛发育过程。
