CCCTC-结合因子样蛋白; CTCFL
- 印记位点的监管者的兄弟;BORIS
HGNC 批准的基因符号:CTCFL
细胞遗传学位置:20q13.31 基因组坐标(GRCh38):20:57,495,965-57,525,652(来自 NCBI)
▼ 说明
CTCF(604167) 是一种参与基因调控的保守且普遍存在的 11 锌指(ZF) 因子,使用不同的 ZF 结合不同的靶位点。CTCF 形成调节 X 染色体失活的甲基化敏感绝缘子。CTCFL 是 CTCF 的旁系同源物(Loukinov 等,2002)。
▼ 克隆与表达
Loukinov 等人通过 PCR 筛选睾丸 cDNA 文库中的 CTCF 样序列,然后进行 5-prime RACE(2002) 分离出编码 CTCFL 的 cDNA,他们将其命名为 BORIS。推导的 663 个氨基酸的蛋白质包含 11 个中心 ZF,与 CTCF 类似,但它具有独特的 N 和 C 末端。EMSA 分析显示与睾丸 DNA 存在相互作用。Northern 印迹和 RT-PCR 分析表明,CTCFL 的表达在人类和小鼠中具有睾丸特异性。免疫组织化学和蛋白质印迹分析显示,大约 83 kD 的蛋白质主要在精母细胞的细胞质中表达,并检测到一些核表达。另一方面,CTCF 仅限于细胞核并在体细胞中表达。卢基诺夫等人。
▼ 基因结构
卢基诺夫等人(2002)确定CTCFL基因包含10个外显子。
▼ 测绘
Loukinov 等人使用 FISH(2002) 将 CTCFL 基因定位到染色体 20q13.2,该区域在许多癌症中扩增。
▼ 基因功能
通常,CTCF 和 BORIS 以相互排斥的模式表达,与雄性生殖细胞分化过程中甲基化标记的重置相关。克列诺瓦等人(2002) 指出,这两个基因同胞的拮抗特征通过显示虽然 CTCF 过度表达阻碍细胞增殖,但在正常 BORIS 阴性细胞中表达促进细胞生长,从而导致转化而得到强调。BORIS 在 CTCF 靶位点引导表观遗传重编程的建议影响了人类 BORIS 不仅在多种人类癌症中异常激活,而且对应到染色体 20q13 上与癌症相关的扩增区域的观察结果。癌症中 BORIS 异常表达引起的竞争可能会干扰 CTCF 的正常功能,包括生长抑制、
Renaud 等人使用 RACE 来表征 BORIS 的 5 素数侧翼区域(2007) 鉴定了 3 个启动子,指定为 A、B 和 C,分别对应于 ATG 翻译起始位点上游的转录起始位点 1,447、899 和 658 bp。替代启动子的使用导致至少 5 个剪接变体,其半衰期由不同的 5-prime UTR 决定。在正常睾丸中,BORIS 由所有 3 个启动子转录。然而,在测试的 30 个癌细胞系中,84% 的细胞系仅使用启动子 A 和/或 C,其他细胞系主要使用启动子 B 和 C。DNA 甲基化和功能性 p53(TP53;191170)导致每个启动子的负调节。通常 BORIS 阴性的人成纤维细胞中 CTCF 的减少导致 BORIS 启动子的抑制。雷诺等人(2007) 提出 DNA 甲基化,
D'Arcy 等人使用 RT-PCR(2008) 发现 BORIS 在所有 18 个测试的乳腺癌细胞系中表达,但在原代正常乳腺细胞培养物中不表达。BORIS 还在 58 个乳腺肿瘤中的 41 个(70.7%)中表达。高水平的 BORIS 与高水平的孕激素受体(PGR; 607311) 和雌激素受体(ESR1; 133430) 相关,并且 BORIS 可以在报告基因检测中激活 PGR 和 ESR1 启动子。
德布劳内等人(2019) 表明,BORIS 的异常上调促进了 ALK(105590) 突变、MYCN(164840) 扩增的神经母细胞瘤细胞中染色质的相互作用,这些细胞对 ALK 抑制产生了抗性。这些细胞在获得抗性期间被重编程为独特的表型状态,这一过程的定义是:MYCN 表达最初丧失,随后 BORIS 过度表达,并伴随细胞依赖性从 MYCN 转变为 BORIS。由此产生的 BORIS 调节的染色质环改变导致超级增强子的形成,超级增强子驱动原神经转录因子子集的异位表达,最终定义了耐药表型。德布劳内等人。
▼ 动物模型
Sati 等人通过生成四环素诱导型 Ctcfl 转基因小鼠(2015) 表明胚胎发生过程中的 Ctcfl 表达会导致生长迟缓、眼部畸形、多器官病变、血管缺陷和新生儿死亡,这种表型与 Tgfb(190180) 通路紊乱的小鼠模型相似。转录组和生物信息学分析揭示了 14 个基因因 Ctcfl 表达而失调,其中 Tgfb 通路受影响最大。