DNA甲基化是可转座元件(TE)沉默的重要组成部分,但是甲基化引起转录抑制的机制仍然尚不清楚1 - 5。在这里,我们研究了拟南芥甲基-CPG结合结构域(MBD)蛋白MBD1,MBD2和MBD4,并表明MBD2在男配子发生过程中起着TE抑制剂的作用。MBD2结合的染色质区域,含有高水平的CG甲基化,MBD2能够将其束缚在其启动子上时能够使FWA基因沉默。MBD2损失在成熟花粉的营养细胞中的一小部分TE上引起激活,而不会影响DNA甲基化水平,这表明MBD2介导的沉默作用严格在DNA甲基化的下游下游。TE激活在MBD5 MBD6和ADCP1突变体背景中变得更加重要,这表明MBD2与其他沉默途径相比起作用以抑制TES。总体而言,我们的研究将MBD2鉴定为甲基读取器,在男配子发生过程中,在DNA甲基化下方作用以使TES保持沉默。
在人DNA中,有4-6%的胞嘧啶是甲基化的,其中60-90%的甲基化胞嘧啶在CpG位点(1,2)。相比之下,微生物物种中CpG位点的甲基化很少见。NEBNEXT微生物组DNA富集试剂盒使用一种简单而快速的基于磁珠的方法来选择性结合和去除CpG-甲基化的宿主DNA。该方法使用MBD2-FC蛋白,该蛋白由甲基化的CpG特异性结合蛋白MBD2组成,该蛋白与人IgG的FC片段融合在一起。FC片段很容易与蛋白A结合,从而有效地附着在蛋白A结合的磁珠上。该蛋白质的MBD2结构域特异性结合与CpG甲基化DNA。磁场的应用然后拔出CpG-甲基化(真核)DNA,将非CPG-甲基化(微生物)DNA留在上清液中(3)。如果需要,可以洗脱在磁性珠粒中捕获的宿主DNA,并为此提供协议。
通过与人MBD2A蛋白的甲基-CPG结合结构域结合与人IgG1(MBD2A-FC的FC尾巴)的甲基-CPG结合结构域结合,将甲基化的DNA从碎片的基因组DNA(5 ng-25μg)中分离出来,该蛋白与人IgG1(MBD2A-FC)的FC尾部结合,从而与paramagnetic Hydophilic Protein a betein a bead a bead a bead a bead a bead a bead a bead a bead a bead a bead a。两个FC结构域可以与具有高亲和力的蛋白质A上的一个位点结合(K d = 10 –7)。由于FC片段是二聚体,因此四个MBD2结构域暴露于每个分子蛋白A分子的溶剂,从而增加了相对平衡常数100倍。这种稳定的复合物将选择性地结合含有DNA的双链甲基化的CpG。在简单的洗涤步骤随后进行磁捕获后,通过在65°C下孵育,富集的DNA样品很容易在少量无核酸酶的水中洗脱。样本可以立即通过多种方法进行下游分析,包括:
Results: Among known genes whose deletion preferentially or mostly affected plasmablast formation were the transcription factors Prdm1 (BLIMP1), Irf4 and Pou2af1 (OBF-1), and the Ern1 gene encoding IRE1a, while deletion of XBP1, the transcriptional master regulator that speci fi es the expansion of the secretory program in plasma cells, had no effect.由ERN1缺失引起的缺陷浆形形成无法通过XBP1的活跃的,拼接的形式来挽救其处理取决于IRE1A的下游和下游,这表明在早期的血浆细胞分化中,IRE1A在XBP1独立于XBP1独立于XBP1。此外,我们刚鉴定出涉及NF-KB信号传导(NFKBIA),囊泡Traffiffiffiffiking(ARF4,PERB)和表观遗传调节剂的几个基因,这些基因构成了NURD COMPLEX(HDAC1,MTA2,MBD2)的一部分。ARF4的缺失,ARF4是Copi囊泡形成所需的小GTPase,浆膜形成受损和抗体分泌阻塞。HDAC1缺失后,浆质分化始终降低约50%,而密切相关的HDAC2基因的缺失无效。HDAC1敲除导致控制浆细胞与B细胞身份的拮抗转录因子的强烈扰动蛋白表达(通过降低IRF4和Blimp1以及增加Bach2和Pax5)。
在人类中,β-珠蛋白的特异性畸变会导致镰状细胞病和β-地中海贫血,而这些疾病的症状可以通过增加胎儿珠蛋白 (HbF) 的表达来改善。最近进行的两次 CRISPR-Cas9 筛选以 ~1500 种带注释的序列特异性 DNA 结合蛋白为中心,在表达成人血红蛋白的人类红系细胞中进行,发现了四组 HbF 基因表达的候选调节因子。它们是 (1) 已知可用于控制 HbF 的核小体重塑和去乙酰化酶 (NuRD) 复合蛋白的成员;(2) 七种 C2H2 锌指 (ZF) 蛋白,其中一些 (ZBTB7A 和 BCL11A) 已知可直接沉默成人人类红系细胞中的胎儿 γ-珠蛋白基因;(3) 一些其他不同结构类别的转录因子,它们可能间接影响 HbF 基因表达; (4)DNA 甲基转移酶 1 (DNMT1) 维持 DNA 甲基化标记,这些标记将 MBD2 相关的 NuRD 复合物吸引到 DNA 上,以及相关的组蛋白 H3 赖氨酸 9 甲基化。本文我们简要讨论了这些调节剂(特别是 C2H2 ZF)在诱导 HbF 表达以治疗 β 血红蛋白疾病方面的作用,以及开发安全有效的小分子疗法以调节这种高度保守的血红蛋白转换的最新进展。
