H3组蛋白,3B家族
组蛋白是负责真核生物中染色体纤维核小体结构的基本核蛋白。已经报道了五类组蛋白基因,所有这些都与染色体结构有关。有些类仅在S阶段表达,而另一些则与复制无关。后者称为替代组蛋白,在静止或终末分化的细胞中表达。H3.3是由两个不同的复制非依赖性基因H3.3A(H3F3A; 601128)和H3.3B(H3F3B)编码的替代组蛋白。H3.3A和H3.3B基因编码的蛋白质是相同的(Albig等,1995)。
有关组蛋白,组蛋白基因簇和H3组蛋白家族的其他背景信息,请参见HIST1H3A(602810)。
细胞遗传学位置:17q25.1
基因座标(GRCh38):17:75,776,433-75,779,778
▼ 克隆和表达
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Albig等(1995)使用组蛋白H1探针从人睾丸文库中鉴定全长cDNA,由它们命名为H3.3B。H3.3B的氨基酸序列与H3.3A的氨基酸序列相同,并且与其他物种(包括果蝇)中的H3.3同源物的氨基酸序列相同。但是,H3.3A和H3.3B的核苷酸序列有很大的不同,特别是在5引物和3引物UTR中。Northern印迹分析在睾丸和HEK293胚胎肾肿瘤细胞系的RNA中检测到1.8 kb和1.4 kb mRNA,由于多腺苷酸化信号的替代使用而不同。
使用RNase保护试验,Witt等(1997年)显示在人组织和细胞系中1.4和1.8 kb H3.3B转录本的可变表达,其中1.8 kb转录本占主导。他们报告说,H3.3a在小鼠睾丸中基本表达,而H3.3b以阶段特异性方式表达。
使用RNA印迹分析,Frank等(2003)测定了替代的组蛋白H3.3A和H3.3B以及细胞周期依赖性组蛋白H3 / m(HIST2H3C; 142780)在人组织和细胞系中的表达。所有6个细胞系均以高水平表达H3.3A,H3.3B和H3 / m。相反,胎儿肝脏主要表达H3 / m,这可能是由于其细胞的快速生长,而成年肝脏,肾脏和心脏主要表达H3A和H3.3B。在1.4和1.8kb处检测到H3.3B转录物。
▼ 基因结构
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Albig等(1995年)分离出H3.3B基因,发现其全长约2.5 kb。它具有4个外显子,第一个是非编码外显子,并表现出组蛋白H3.3基因的特征。
Witt等(1997年)在H3.3B基因的近端启动子区域内鉴定出6个CCAAT框,一个保守的功能性八聚体元件,一个CRE / TRE元件和一个TATA框。
弗兰克等(2003年)指出,H3.3B基因的3 -prime末端包含3个转录终止信号。
▼ 测绘
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Albig等(1995)通过荧光原位杂交将H3F3B基因定位到染色体17q25。
▼ 基因功能
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有关H3.3组蛋白的功能信息,请参见H3F3A(601128)。
有关H3组蛋白家族的功能信息,请参见HIST1H3A(602810)。
▼ 分子遗传学
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Behjati等(2013)报道了针对不同组蛋白H3.3驱动改变的精妙的肿瘤类型特异性。Behjati等在77例软骨母细胞瘤中有 73例(95%)(2013年)发现K36M变异主要由H3F3B编码,这是组蛋白H3.3的2个基因中的1个。相比之下,Behjati等人在92%的骨巨细胞瘤中(49个中的49个)(2013)在H3F3A中发现了组蛋白H3.3的变化(601128),导致G34W或在一种情况下导致G34L更改。突变仅限于基质细胞群体,破骨细胞或其前体中未检测到。在先前报道的在儿童脑肿瘤中编码K27M和G34R或G34V改变的H3F3A突变的背景下,出现了针对组蛋白H3.3驱动程序改变的肿瘤类型特异性图片,表明组蛋白H3.3残基,突变和基因具有不同的功能。
▼ 动物模型
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Jang等(2015)报道,小鼠中H3f3a或H3f3b的缺失对表型或生育力没有明显的有害影响。然而,两个基因(H3.3 DKO)的敲除导致发育迟缓和胚胎致死率。H3.3 DKO胚胎显示出细胞增殖减少和细胞死亡增加。H3.3 DKO小鼠的胚胎干细胞有丝分裂缺陷。可以通过缺失p53(TP53; 191170)。RNA测序分析表明,p53-/-H3.3 DKO胚胎的转录组仅有有限的变化。缺乏p53的H3.3 DKO小鼠胚胎成纤维细胞增殖,但显示出与端粒,着丝粒和着丝粒区域的染色体异色结构缺陷相关的有丝分裂异常,以及基因组不稳定。H3.3 DKO小鼠的核型异常和DNA损伤导致p53途径活化。Jang等(2015年)得出结论,H3.3支持染色体异色结构,从而在哺乳动物发育过程中保持基因组完整性。