B-双引物 1,RNA 聚合酶 III 转录起始因子 IIIB 的亚基; BDP1

  • 转录因子样核调节因子;TFNR
  • KIAA1689

HGNC 批准的基因符号:BDP1

细胞遗传学位置:5q13.2 基因组坐标(GRCh38):5:71,455,651-71,578,288(来自 NCBI)

▼ 克隆与表达

Kelter 等人使用 cDNA 步行策略(2000) 从胎儿脑和脊髓文库中克隆了 TFNR 的重叠部分序列。推导的 2,254 个氨基酸蛋白质的计算分子量为 250 kD。从一个胎儿脑 cDNA 文库中分离出的所有 cDNA 均缺少外显子 15,导致蛋白质被截短为 796 个氨基酸。TFNR 蛋白具有高度亲水性。它包含一个 55 个氨基酸基序,重复为 6 个高度保守的拷贝和 3 个不太保守的拷贝,由外显子 17 编码。它还包含一个二分核定位信号、一个 DNA 连接酶 A1 ATP 依赖性(126391) 结合位点,以及 C 末端的第二个二分核定位信号。与编码 545 个氨基酸的小鼠 Tfnr 的前 11 个外显子进行序列比较,表明与人 TFNR 蛋白有 77% 的同一性。人类 TFNR 的一段超过 300 个氨基酸与酵母 TFC5 蛋白(TFIIIB 转录起始复合物的一个组成部分)有 29% 的同一性。Northern 印迹分析检测到所有检查组织中 9.5-、3.1-和 1.6-kb 转录本的弱表达,并且 1.9-kb 转录本仅在大脑中表达。对几个大脑区域的 mRNA 分析显示,小脑中 9.5 和 1.9 kb 处有强信号,而所有其他大脑区域中信号较弱。胎儿和成人组织的蛋白质印迹分析显示出 5 个范围为 55 至 250 kD 的条带。HeLa 细胞中 TFNR 的免疫荧光定位显示出点状核染色模式。6-kb 转录本在所有检查的组织中表达,1.9-kb 转录本仅在大脑中表达。对几个大脑区域的 mRNA 分析显示,小脑中 9.5 和 1.9 kb 处有强信号,而所有其他大脑区域中信号较弱。胎儿和成人组织的蛋白质印迹分析显示出 5 个范围为 55 至 250 kD 的条带。HeLa 细胞中 TFNR 的免疫荧光定位显示出点状核染色模式。6-kb 转录本在所有检查的组织中表达,1.9-kb 转录本仅在大脑中表达。对几个大脑区域的 mRNA 分析显示,小脑中 9.5 和 1.9 kb 处有强信号,而所有其他大脑区域中信号较弱。胎儿和成人组织的蛋白质印迹分析显示出 5 个范围为 55 至 250 kD 的条带。HeLa 细胞中 TFNR 的免疫荧光定位显示出点状核染色模式。

施拉姆等人(2000) 还克隆了 BDP1,他们将其称为 hB-double prime,并发现该蛋白质具有几个潜在的磷酸化位点。施拉姆等人(2000)分离出2个变体,其中之一可能是剪接变体。另一个变体包含一个插入,导致最后 21 个氨基酸被 5 个不同的氨基酸取代。HeLa 细胞的蛋白质印迹分析显示 BDP1 条带位于约 160 和 250 kD。

吉罗托等人(2013) 分析了出生后第 5 天小鼠内耳中的 Bdp1 表达,并观察到血管纹毛细血管以及间充质衍生细胞和耳蜗管周围的细胞外基质(包括螺旋韧带和基底膜)中有清晰的表达。免疫组织化学标记模式分析表明 Bdp1 在血管纹内皮细胞中表达。

▼ 基因结构

Kelter 等人(2000) 确定 TFNR 基因包含 32 个外显子,跨度约为 80 kb。

FISH、Kelter 等人绘制的图谱(2000) 将 TFNR 基因定位到染色体 5q13。对该区域的进一步分析表明 TFNR 位于重复 SMA1(253300) 区域之外。小鼠 BAC 克隆的测序揭示了 Tfnr 和 Serf1(603011) 基因之间的头对头方向。

▼ 基因功能

Schramm 等人在体外转录反应中使用抗 BDP1 抗体(2000) 确定 BPD1 是 Ad2 VAI 和人 U6(180692) RNA 聚合酶 III(pol III;参见 606007) 启动子转录所必需的。通过染色质免疫沉淀分析,他们还发现BDP1在体内结合U6启动子区域,进一步表明BDP1是U6起始复合物的一部分。

Hu 等人在酿酒酵母中进行了交联实验(2015) 验证了 Bdp1 SANT 结构域与 Brf1(604902) 的 C 末端相互作用,并在转录 pol III 预起始复合物(PIC) 的形成中发挥作用。胡等人(2015) 还鉴定了另一个 Brf1 结合位点,称为 Bdp1 区域 II,位于 SANT 结构域上游,其功能是与 Brf1 和 pol III 的 C128 亚基(614366) 相互作用的结构域。功能分析表明,Bdp1 区域 II 参与 PIC 形成后的蛋白质相互作用网络。其他研究表明,Bdp1 区域 II 与 pol III 活性位点裂缝中 Brf1 和 C128 的 N 端部分以及 C37 的 C 端结构域相互作用。

古格等人(2017) 确定了人转录因子 IIIB(TFIIIB) 复合物的晶体结构,并发现 BDP1 在紧邻 TATA 框上游的 DNA 区域、TBP(600075) N 端镫形和高位点之间的界面处相互作用。 BRF2(607023) C 末端的亲和 TBP 结合位点。BDP1 接头(位于 SANT 结构域侧翼的 N 端区域)跨越结合 DNA 的小沟,并插入 2 个 Brf2 细胞周期蛋白重复序列​​之间,从而在启动子打开中发挥作用。将 BDP1 添加到 BRF2-TBP-DNA 复合物中对 DNA 的弯曲状态没有影响,但增加了复合物的估计寿命,从而形成与 DNA 结合的极其稳定的复合物。功能研究表明,BDP1 的 N 端和 C 端区域能够与上游因子 SNAPc(参见 600591)结合,并且这些相互作用对于驱动 pol III 转录至关重要。作者提出,在 pol III 转录起始过程中,BDP1 可能通过涉及 RNA pol III 亚基的变构机制刺激从封闭型 PIC 向开放型 PIC 的转变。

▼ 分子遗传学

在一个近亲卡塔尔家庭中,Girotto 等人发现,该家族患有舌后进行性感音神经性听力损失,对应到染色体 5q13(DFNB112; 618257)(2013) 鉴定了 BDP1 基因中不间断突变的纯合性(X2625E; 607012.0001)。该突变与家族中的疾病完全分离,并且在 66 个卡塔尔对照中未发现,尽管它在公共变异数据库中出现的频率较低。

▼ 等位基因变异体(1 个选定示例):.

0001 耳聋,常染色体隐性遗传 112(1 个家族)
BDP1、TER2625GLU(rs199721728)
Girotto 等人在来自卡塔尔近亲家庭的 4 名患有舌后进行性感音神经性听力损失的同胞中(DFNB112; 618257)(2013) 鉴定了 BDP1 基因中 c.7873T-G 颠换(c.7873T-G,NM_018429)的纯合性,导致 ter2625-to-glu(X2625E) 取代,导致蛋白质延长 11 个额外密码子(Ter2625GluextTer11) )。他们未受影响的父母和 1 名未受影响的同胞为突变杂合子,而在 66 名卡塔尔人、26 名意大利人或 3 名阿曼对照者中未发现这种突变。然而,该变体在 ESP6500(MAF, 0.0007)、1000 基因组计划(MAF, 0.0009) 和 dbSNP(build 137)(MAF, 0.004) 数据库中以较低的次要等位基因频率存在。