SPT16 同源物,促进染色质重塑亚基; SUPT16H

TY 16 的抑制子,酿酒酵母,同源物
染色质特异性转录延伸因子,140-KD 亚基
事实,140-KD 子单元
SPT16,酿酒酵母,同源物

HGNC 批准的基因符号:SUPT16H

细胞遗传学位置:14q11.2 基因组坐标(GRCh38):14:21,351,476-21,384,019(来自 NCBI)

▼ 说明

SUPT16H 基因编码 FACT(促进染色质转录)复合物的一个组成部分,这是转录延伸以及 DNA 复制和修复所需的染色质特异性因子(Belotserkovskaya 等人总结,2003)。

▼ 克隆与表达

通过顺序色谱法,Orphanides 等人(1998) 从 HeLa 细胞核提取物中纯化了 FACT(促进染色质重塑),这是染色质重塑后转录本延伸所需的辅助因子。转录起始后,FACT 会从核小体诱导的阻断中释放 RNA 聚合酶 II(参见 POLR2A,180660),以实现高效转录。 SDS-PAGE 和色谱分析表明 FACT 活性存在于由 140-kD(FACTp140) 和 80-kD(FACTp80; 604328) 亚基组成的约 230-kD 蛋白质中。

Orphanides 等人通过离子阱质谱法使用从 FACTp140 获得的肽序列筛选 HeLa 细胞 cDNA 文库(1999)分离出编码FACTp140的cDNA。预测的 1,047 个氨基酸的 FACTp140 蛋白与酿酒酵母 Spt16/Cdc68 具有 36% 的氨基酸同一性,Spt16/Cdc68 是 RNA 聚合酶 II 转录的多种基因正常转录所需的必需核蛋白。在蛋白质印迹分析中,抗重组 FACTp140 的抗体识别天然 FACTp140。肽序列分析显示 FACTp80 对应于 SSRP1 蛋白(604328)。奥芬尼德斯等人(1999) 提出转录激活后,FACT 通过 SSRP1 的 HMG1 结构域靶向核小体。当转录 RNA 聚合酶 II 接近时,FACT 通过结合和去除 1 个或两个组蛋白 H2A(参见 613499)/H2B(参见 609904)二聚体来促进组蛋白八聚体的破坏。

▼ 生化特征

冷冻电子显微镜

刘等人(2020) 报道了人类组蛋白伴侣 FACT 的 2 个冷冻电镜结构,由亚基 SPT16 和 SSRP1(604328) 组成,与部分组装的亚核小体复合,并提供生化和氢-氘交换数据支持。刘等人(2020) 发现 FACT 与核小体 DNA 和所有组蛋白变体进行广泛的相互作用。 FACT 上的大 DNA 结合表面似乎受到其两个亚基的羧基末端结构域的保护,并且通过与 H2A-H2B 相互作用释放这种抑制,使 FACT-H2A-H2B 能够对接到包含 DNA 和组蛋白 H3 和 H4。 SPT16 结合核小体 DNA,并通过其羧基末端结构域作为 DNA 的占位符来束缚 H2A-H2B。 SSRP1 也有助于 DNA 结合,并且可以呈现 2 种构象,具体取决于是否存在第二个 H2A-H2B 二聚体。

▼ 测绘

Stumpf(2021) 根据 SUPT16H 序列(GenBank BC111402) 与基因组序列(GRCh38) 的比对,将 SUPT16H 基因对应到染色体 14q11.2。

▼ 基因功能

勒罗伊等人(1998) 纯化了一种重塑和剪接因子,他们将其称为 RSF(参见 603375),当 DNA 包装到染色质中时,聚合酶使用该因子启动转录。他们发现这些转录本的扩展需要事实。

人类 p53 蛋白(191170) Ser392 处的磷酸化对紫外线(UV) 敏感,但对伽马辐射不敏感。凯勒等人(2001) 鉴定并纯化了一种在体外磷酸化 ser392 的哺乳动物紫外线激活蛋白激酶复合物。该激酶复合物包含酪蛋白激酶 2(CK2;参见 115441)和染色质转录延伸因子 FACT(SPT16 和 SSRP1 的异二聚体)。体外研究表明,FACT 改变了复合物中 CK2 的特异性,使其相对于其他底物(包括酪蛋白)选择性磷酸化 p53。此外,还发现激酶复合物的磷酸化可增强 p53 活性。这些结果提供了紫外线照射下 p53 激活的潜在机制。

桑德斯等人(2003) 证明蛋白质复合物 FACT 与果蝇多线染色体上活跃转录的 pol II 基因相关。 FACT 显示体内招募和染色体追踪的动力学,类似于 pol II 和延伸因子 Spt5(602102) 和 Spt6(601333)。 FACT 不与 pol III(参见 606007)转录基因共定位,后者在体外进行核小体转移而不是分解。桑德斯等人(2003) 得出的结论是,他们的观察结果与 FACT 一致,FACT 仅限于涉及核小体分解机制的转录。

别洛采科夫斯卡娅等人(2003) 证明 FACT 通过破坏核小体结构的稳定性来促进 pol II 驱动的转录,从而在酶传代过程中去除 1 个组蛋白 H2A-H2B 二聚体。他们还证明 FACT 具有内在的组蛋白伴侣活性,并且可以将核心组蛋白沉积到 DNA 上。重要的是,FACT 活性需要其两个组成亚基,并依赖于其较大亚基 Spt16 的高酸性 C 末端。别洛采科夫斯卡娅等人(2003) 得出的结论是,他们的发现定义了 pol II 通过染色质转录而不破坏其表观遗传状态的机制。

▼ 分子遗传学

Bina 等人在 4 名患有神经发育障碍、面容畸形和胼胝体薄的不相关患者中(NEDDFAC; 619480)(2020) 鉴定了 SUPT16H 基因中的从头杂合错义变体(参见例如 605012.0001-605012.0003)。这些突变是通过外显子组测序发现的,发生在整个基因中,但包括 gnomAD 在内的公共数据库中不存在这些突变。患者是通过 GeneMatcher 程序确定的。没有进行变异的功能研究和患者细胞的研究。作者推测这些突变可能导致功能丧失并导致染色质和转录失调。

▼ 等位基因变异体(3 个选定示例):

.0001 伴有面容畸形和胼胝体薄的神经发育障碍
SUPT16H,ARG734TRP

Bina 等人在一名患有神经发育障碍、面容畸形和胼胝体薄的 8 岁女孩(患者 1)中(NEDDFAC; 619480)(2020) 在 SUPT16H 基因中发现了一个从头杂合的 c.2200C-T 转换(c.2200C-T,NM_007192.3),导致 arg734 到 trp(R734W) 取代。该突变是通过全外显子组测序发现的,但在 gnomAD 数据库中不存在。没有进行变体的功能研究和患者细胞的研究。

.0002 伴有面容不规则和胼胝体薄的神经发育障碍
SUPT16H、ASN571SER

Bina 等人在一名患有神经发育障碍、面容畸形和胼胝体薄的 12 岁男孩(患者 2)中(NEDDFAC;619480)(2020) 在 SUPT16H 基因中发现了一个从头杂合的 c.1712A-G 转变(c.1712A-G,NM_007192.3),导致 asn571 到 Ser(N571S)的取代。该突变是通过全外显子组测序发现的,但在 gnomAD 数据库中不存在。没有进行变体的功能研究和患者细胞的研究。

.0003 伴有面容不规则和胼胝体薄的神经发育障碍
SUPT16H、LEU432PRO

在一名患有神经发育障碍、面容畸形和胼胝体薄的 5 岁男孩(患者 3)中(NEDDFAC;619480),Bina 等人(2020) 在 SUPT16H 基因中发现了一个从头杂合的 c.1295T-C 转变(c.1295T-C, NM_007192.3),导致 leu432 到 pro(L432P) 的取代。该突变是通过全外显子组测序发现的,但在 gnomAD 数据库中不存在。没有进行变体的功能研究和患者细胞的研究。