核受体核抑制蛋白2; NCOR2

  • 类维生素A和甲状腺激素受体的沉默介质;SMRT

HGNC 批准的基因符号:NCOR2

细胞遗传学位置:12q24.31 基因组坐标(GRCh38):12:124,324,415-124,567,612(来自 NCBI)

▼ 描述

NCOR2 是一种转录辅阻遏物,可维持非配体核受体的“关闭状态”。它与核受体的相互作用是由 2 个 C 端受体相互作用域(RID) 介导的。NCOR2 通过充当支架蛋白来招募组蛋白脱乙酰酶复合物和染色质重塑因子,从而促进转录抑制(Pei 等人总结,2011)。

▼ 克隆与表达

核受体介导的转录沉默对于发育、分化和肿瘤发生很重要。Chen 和 Evans(1995) 鉴定了一种受体相互作用因子 NCOR2,他们将其命名为 SMRT,作为视黄醇受体(参见 180240)和甲状腺激素受体(参见 190120)的沉默介体(辅阻遏物)。他们从 HeLa 细胞 cDNA 文库中克隆了 SMRT。推导的 1,495 个氨基酸蛋白质的计算分子量为 168 kD。它具有富含脯氨酸的 N 端结构域,随后是 ERDR 和 SG 区域以及与小鼠 Rip13(NCOR1;600849) 具有显着相似性的 C 端结构域。Chen 和 Evans(1995) 还鉴定了 SMRT 的剪接变体,该变体编码 C 端结构域中缺少 46 个氨基酸序列的蛋白质。Northern 印迹分析检测到普遍存在的 SMRT 表达。免疫荧光分析表明SMRT是一种核蛋白。霍尔莱因等人(1995) 提出 SMRT 和 NCOR(NCOR1; 600849) 属于辅阻遏物家族,他们将其称为 TRAC(甲状腺激素和视黄酸受体相关辅阻遏物)。

Ordentlich 等人使用小鼠 Smrt 和连续 5-prime 近端探针(1999) 从垂体 cDNA 文库中克隆了全长人类 SMRT。推导的蛋白质含有2,517个氨基酸。N 末端包含 2 个由 SANT 结构域分隔的抑制结构域,与 NCOR1 的 N 末端高度同源。Northern 印迹分析在所有检查的小鼠组织中检测到约 10 kb 的 SMRT 转录物,其中在脑、肺和脾中表达最高。在大多数组织中也检测到了 8.5 kb 的小转录本。奥登利希等人(1999) 还从小鼠大脑中克隆了 Smrt 的剪接变体,该变体编码缺少全长 Ncor2 的第 36 至 254 个氨基酸的蛋白质。

▼ 生化特征

配体与核激素受体的结合诱导一种构象,该构象吸引含有 leu-xx-leu-leu 基序的共激活蛋白,即所谓的 NR 框。Hu 和 Lazar(1999) 表明,NCOR1 和 SMRT 包含与 NR 框相似的序列,并且在 2 个核激素受体相互作用域中的每一个中重复。Hu 和 Lazar(1999) 将这个框子(L/IxxI/VI) 称为 CoRNR(辅阻遏物/核受体;“角”)框子。角框是核激素受体相互作用所必需的,角框肽特异性地阻断体外辅阻遏物相互作用和体内抑制。角框两侧的序列决定核激素受体的特异性。因此,Hu 和 Lazar(1999) 得出结论,激素作用的关键特征是

晶体结构

沃森等人(2012) 报道了 HDAC(HDAC3; 605166) 和辅阻遏物 NCOR2 之间的复合物结构。该结构揭示了两个显着特征。首先,SMRT-脱乙酰酶激活结构域(DAD)在形成复合物时经历了大的结构重排。其次,有一个重要的肌醇四磷酸分子,D-肌醇-(1,4,5,6)-四磷酸(Ins(1,4,5,6)P4),充当肌醇四磷酸之间的“分子间粘合剂”。 2 蛋白质。该复合物的组装显然依赖于 Ins(1,4,5,6)P4,它可能充当调节剂,这可能解释了为什么磷酸肌醇及其激酶被发现充当转录调节剂。这种 HDAC3 激活机制似乎在从酵母到人类的 I 类 HDAC 中是保守的,

▼ 基因功能

Chen 和 Evans(1995) 发现 SMRT 与受体的结合,无论是在溶液中还是与 DNA 反应元件结合,都会被配体破坏稳定。与突变受体的相互作用与其转录沉默活性相关。甲状腺激素受体和视黄酸受体的阻遏功能似乎涉及与 SMRT 的直接相互作用,可能以稳定或促进它们与转录因子 TFIIB 相互作用的方式(189963)。Chen 和 Evans(1995) 表明配体导致 SMRT 从受体上解离,从而触发激活过程。

菲施勒等人(2002) 表明 HDAC4(605314) 的催化结构域通过转录辅阻遏物 NCOR2 与 HDAC3(605166) 相互作用。所有导致 HDAC4 与 NCOR2 和 HDAC3 结合受到抑制的实验条件都会导致与 HDAC4 相关的酶活性丧失。这些观察结果表明 II 类 HDAC 通过桥接具有酶活性的 NCOR2-HDAC3 复合物并选择转录因子来调节转录。

霍伯格等人(2004) 提出的证据表明 IKK-α(CHUK; 600664) 磷酸化染色质结合的 SMRT,刺激其从染色质中去除,并允许 NFκB(参见 164011)募集到启动子和 NFκB 依赖性基因的转录。

杰普森等人(2007) 报道了 SMRT 在前脑发育和神经干蜂窝状态维持中的关键作用。对 SMRT 基因缺失小鼠中一系列标记物的分析揭示了 SMRT 在视黄酸依赖性和 Notch(参见 190198)依赖性前脑发育中的功能需求。在分离的皮质祖细胞中,在没有任何配体的情况下,SMRT 对于防止视黄酸受体(参见 180220)依赖性诱导沿神经元通路的分化至关重要。杰普森等人(2007) 证明 SMRT 抑制包含 jumonji 结构域的基因 JMJD3(611577) 的表达,JMJD3 是一种直接视黄酸受体靶标,具有组蛋白 H3 三甲基 K27 去甲基酶的功能,能够激活神经源性程序的特定组件。

麦克休等人(2015) 表明,SHARP(613484) 与激活 HDAC3 的 SMRT 辅阻遏物相互作用,不仅对于沉默至关重要,而且对于从非活性 X 中排除 POLR2(180660) 也是必需的。SMRT 和 HDAC3 也是沉默和 POLR2 排除所需的。除了沉默转录之外,XIST 介导的跨 X 染色体的多梳抑制复合物 2(PRC2;参见 601573)的募集也需要 SHARP 和 HDAC3。麦克休等人(2015) 得出结论,XIST 通过直接与 SHARP 相互作用、招募 SMRT、激活 HDAC3 以及使组蛋白去乙酰化以排除 X 染色体上的 POLR2 来沉默转录。

▼ 基因结构

Jiang等(2001)确定NCOR2基因含有45个外显子。

FISH、Ordentlich 等人绘制的地图(1999) 将 NCOR2 基因定位到染色体 12q24。

▼ 动物模型

裴等人(2011) 产生了在 Smrt 的两个 RID 中表达点突变的敲入小鼠,这破坏了它与核受体的相互作用。在纯 C57BL/6J 背景下,Pei 等人的这些小鼠(2011) 称为 Smrt(mRID) 小鼠,出生后不久因 I 型肺细胞终末分化异常而死于急性呼吸窘迫综合征。母体给予抗甲状腺药物,而非其他核受体拮抗剂,挽救了 Smrt(mRID) 幼崽的死亡。在肺终末分化期间接受抗甲状腺药物治疗的小鼠出生时存活,没有表现出呼吸窘迫的证据,并存活至成年。微阵列分析显示,Smrt(mRID) 小鼠中 Klf2(602016) 表达下调。MLE-12 小鼠肺癌细胞的染色质免疫沉淀分析表明,Smrt 和甲状腺激素受体均与小鼠 Klf2 基因下游的保守增强子区域结合。MLE-12 细胞中 Klf2 的过度表达上调了 I 型肺细胞标记物的表达,而小鼠肺中 Klf2 的靶向破坏重现了 Smrt(mRID) 小鼠的表型。裴等人(2011) 得出结论,SMRT 对 KLF2 表达的调节是肺终末发育所必需的。