D框-BINDING PAR bZIP 转录因子

DBP是PAR bZIP(富含脯氨酸和酸性氨基酸的碱性亮氨酸拉链)转录因子家族的成员(Khatib等,1994)。

细胞遗传学的位置:19q13.33
基因组坐标(GRCh38):19:48,630,029-48,637,378

▼ 克隆和表达
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使用TEF的bZIP域(188595)探查急性B白血病细胞系cDNA文库,Khatib等(1994)克隆了DBP。推导的325个氨基酸的蛋白质在其C末端一半包含PAR,DNA结合和亮氨酸拉链结构域。Northern印迹分析在所有测试的细胞系和组织中检测到1.8kb的转录本,肝脏除外,肝脏中似乎含有降解的DBP mRNA。

▼ 基因功能
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Gachon等(2004)指出3 PAR bZIP转录因子TEF,DBP和HLF(142385)的表达在哺乳动物的主要昼夜节律起搏器上核中显示高振幅的昼夜节律表达。然而,它们在大多数大脑区域中以几乎不变的水平表达,其中时钟基因表达仅以低振幅循环。小鼠组织的RT-PCR表明,所有3种转录因子在肝脏中的表达昼夜节律周期均高于在大脑中。由PAR bZIP转录因子调控的基因显示出相似的昼夜节律性表达,在小鼠肝脏中具有更高的振幅。转录组分析显示吡ido醛激酶(PDXK; 179020)是参与氨基酸和神经递质代谢的许多酶的辅酶,是肝脏和大脑中PAR bZIP蛋白的靶基因。

为了对调节昼夜节律的转录回路进行系统级的理解,Ueda等人(2005年)确定了16个时钟和时钟控制的基因上的时钟控制元素,对进化保守的顺式元素进行了全面监视,并测定了转录动力学。上田等(2005)发现E box(CACGTG)和E-prime box(CACGTT)控制Per1(602260),Nr1d2(602304),Per2(603426),Nr1d1(602408),Dbp,Bhlhb2(604256)和Bhlhb3(606200)遵循阻遏物-先激活基因模式进行转录,导致转录活性延迟。RevErbA / ROR(600825)结合元件通过阻遏物使Arnt1(602550),Npas2(603347),Nfil3(605327),Clock(601851),Cry1(601933)和Rorc(602943)的转录活性得到调节。激活模式。DBP / E4BP4结合元件通过阻遏物-反相位-激活因子机制控制Per1,Per2,Per3(603427),Nr1d1,Nr1d2,Rora和Rorb(601972)的表达,该机制产生高幅度的转录活性。上田等(2005年) 提示调节E / E-prime框是哺乳动物昼夜节律中的一种拓扑脆弱性,这一概念已通过体外表型分析系统进行了功能验证。

▼ 基因结构
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Shutler等(1996)确定DBP基因包含4个外显子并且横跨大约6 kb。

▼ 测绘
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Szpirer等(1992年)通过分离人或大鼠染色体的体细胞杂种,将编码DBP的基因定位到人的19号染色体和大鼠的1号染色体。DBP编码的转录因子与CEBP编码的转录因子有关(116897)。这两个基因在人和大鼠中是同义的。

Khatib等人使用荧光原位杂交技术(1994)将DBP基因定位到19q13。通过对人体细胞杂种中的人类染色体分离的研究证实了这一分配。Stubbs等(1996年)通过与以前通过高分辨率FISH定位方法定位到该区域的粘粒克隆杂交,将DBP定位到19q13.3。他们通过种间回交分析将小鼠同源物对应到7号染色体。

▼ 动物模型
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Gachon等(2004)发现Hlf和Tef突变等位基因纯合的小鼠在形态上是正常的并且是可育的。缺乏任何2或3种PAR bZIP转录因子的动物在解剖学上正常且可育,但是缺乏这3种动物的动物的寿命大大缩短。在出生后的第一个月内,纯合的三联敲除小鼠会发生自发性癫痫,其特征是除成因性癫痫发作易感性之外,还有肌阵挛性,强直性阵挛性和可能不存在癫痫发作。PAR bZIP缺陷的小鼠大脑中的5磷酸吡醛,5-羟色胺和多巴胺水平降低。Gachon等(2004年) 得出的结论是,某些时钟控制基因的表达可能必须保持在大脑的狭窄范围内,并且在大多数大脑区域仅经历低幅度的表达循环。