急性早幼粒细胞白血病PL2F / RARA型；骨骼缺陷，生殖器发育不全和智力低下；锌指和BTB结构域蛋白质16

Chen等（1993年）确定了中国急性早幼粒细胞白血病（APL；612376）和易位t（11）的11号染色体上的PLZF基因是17号染色​​体上的视黄酸受体-α基因（RARA；180240）的融合伴侣。 17）（q23; 21）。Chen等（1993）描述了PLZF基因。

细胞遗传学位置：11q23.2
基因座标（GRCh38）：11：114,059,575-114,256,769

里德等（1995）显示鼠PLZF在未分化的多能造血祖细胞中以最高水平表达，并且随着细胞变得更加成熟并致力于各种造血谱系，其表达下降。在人类中，在成熟的外周血单核细胞中缺乏PLZF蛋白表达，而在CD34 +人类骨髓祖细胞的细胞核中却缺乏高PLZF水平。与许多转录因子不同，这些细胞中的PLZF蛋白显示出明显的点状分布，表明其在细胞核中的区室化。

张等（1999）在PLZF基因的外显子1中鉴定出至少4个可变剪接（AS-I，-II，-III和-IV）。在测试的大多数组织中都检测到AS-I，而胃，睾丸和心脏中分别存在AS-II，-III和-IV。尽管在AS-1和外显子1-6的外显子-内含子边界处剪接供体和受体信号是经典的（gt-ag），但是AS-II，-III和-IV具有非典型剪接位点。然而，这些替代的剪接保持了开放解读码组，并且可以编码没有重要功能域的同工型。在没有AS-1的mRNA物种中，相对较长的5引物UTR为6.0 kb。张等（1999年）确定PLZF是从秀丽隐杆线虫到人类的一个高度保守的基因。在人类基因组中发现了PLZF同源序列。人类染色体11q23和19上存在2个MLL / PLZF样的比对表明进化过程中存在同位复制。

▼ 基因功能
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Kang等（2003）发现人类早幼粒细胞系中的内源性PLZF通过与SUMO1（601912）结合而被修饰，并且PLZF与SUMO1共定位在转染的人类胚胎肾细胞的细胞核中。定点诱变将转录抑制域2中的lys242鉴定为PLZF sumoylation的位点。报告基因分析表明，PLZF的转录抑制需要对lys242进行SUMO1修饰，而电泳迁移率漂移分析表明，磺酰化作用增加了PLZF的DNA结合活性。PLZF介导的细胞周期调控和细胞周期蛋白A2基因（CCNA2; 123835）的转录抑制也取决于lys242上PLZF的磺酰化作用。

池田等（2005）发现PLZF是在培养的OPLL（602475）韧带细胞的成骨细胞分化期间上调的24个基因之一。PLZF在成骨细胞分化期间在所有韧带和间充质干细胞中高表达。人和小鼠间充质干细胞中小的干扰RNA对PLZF基因的沉默降低了成骨细胞特异性基因的表达，例如碱性磷酸酶（ALPL; 171760），胶原蛋白1A1（COL1A1; 120150），Cbfa1（RUNX2; 600211）和骨钙素（BGLAP; 112260）。添加BMP2不会影响PLZF表达（112261），而BMP2表达不受PLZF表达的影响。在小鼠间充质细胞系中，PLZF的过表达增加了Cbfa1和Col1a1的表达。另一方面，CBFA1的过表达并不影响Plzf的表达。池田等（2005年）得出结论，PLZF在早期成骨细胞分化中起作用，并且是CBFA1的上游调节剂。

Rho等人使用酵母2杂交分析和蛋白质下拉测定法（2006）表明PLZF与EEF1A1的CCS3亚型相互作用（130590）。突变分析表明，PLZF的阻遏物域2和锌指结构域是相互作用所必需的。在报道基因检测中，PLZF的转录作用需要CCS3。

Tissing等（2007年）发现泼尼松龙治疗8小时后，与未暴露细胞相比，患有前体B型或T型急性淋巴细胞白血病的儿童白血病细胞中51个基因的表达发生了改变。3个最高度上调基因是FKBP5（602623），ZBTB16，和TXNIP（606599），其被上调35.4-，8.8-和3.7倍，分别。

使用微阵列分析，Good and Tangye（2007）显示，与记忆B细胞相比，幼稚脾B细胞表达更高水平的转录因子KLF4（602253），KLF9（602902）和PZLF。通过CD40（109535）的幼稚B细胞的激活和B细胞受体下调了这些细胞静止相关转录因子的表达。记忆B细胞中KLF4，KLF9和PZLF的过度表达延迟了它们进入细胞分裂和增殖的过程。善与唐野（2007）得出的结论是，记忆B细胞经过重新布线过程，与幼稚B细胞相比，其激活阈值大大降低，从而使它们能够更快进入分裂，分化为分泌Ig的浆细胞，并更快地产生抗体。

野人等（2008）使用流式细胞术对Cd1d（188410）限制的细胞进行了分离，以分离小鼠天然杀伤性T（NKT）细胞，发现与天然和活化的T细胞亚群相比，Plzf在NKT细胞中过表达。RT-PCR还检测到NKT细胞中Ckrox（ZBTB7B; 607646）的高表达。缺乏Plzf的NKT细胞未经历完全的胸腺成熟。野人等（2008年）得出结论，PLZF是NKT细胞的转录特征，在胸腺发育过程中指导其先天性效应分化。

使用酵母2杂交筛选，Thirkettle等（2009）确定人PLZF是与人LYRIC（MTDH；610323）的相互作用蛋白。这两种蛋白的共表达通过减少PLZF启动子结合而导致PLZF介导的阻遏降低。相互作用通过LYRIC的N和C末端以及PLZF RD2区域C端的C末端发生，该区域包括前2个锌指和2个磺酰化的赖氨酸残基。两种蛋白共定位于含有组蛋白脱乙酰基酶的核小体上，这促进了PLZF介导的阻遏。Thirkettle等（2009年）提出，通过调节PLZF抑制作用，具有改变的LYRIC表达的细胞可以逃避凋亡并增加细胞生长。

Cheung等人使用SNP定位阵列精细定位原发性恶性间皮瘤（156240）细胞系中的基因组失衡（2010年）确定了包括PLZF在内的多个染色体片段的缺失，包括11q23。RT-PCR和免疫印迹分析显示恶性间皮瘤细胞系中PLZF明显下调。PLZF缺陷的恶性间皮瘤细胞中异位表达PLZF导致细胞活力和集落形成降低，以及细胞凋亡增加。Cheung等（2010年）得出结论，PLZF缺失在恶性间皮瘤中很常见，PLZF的下调可能通过促进细胞存活来促进恶性间皮瘤的发病。

Mathew等（2012）报道PLZF 在自然杀伤T细胞胸腺细胞中明显地与滞蛋白-3（CUL3; 603136）相关。此外，PLZF表达导致该复合物的几个成分的选择性泛素化变化。还发现CUL3与BTB-ZF转录因子BCL6（109565）相关，后者指导生发中心B细胞和滤泡T辅助细胞程序。小鼠中的条件性CUL3缺失证明CUL3在依赖PLZF和BCL6的谱系的发育中起着至关重要的作用。Mathew等（2012年）结论认为，不同的谱系特异性BTB-ZF转录因子募集CUL3来改变其相关的染色质修饰复合物的泛素化模式。他们提出，该功能对于指导几种T细胞和B细胞效应子程序的分化必不可少，并且可能还参与了PLZF和BCL6在白血病和淋巴瘤中的致癌作用。

使用沿袭追踪和转移研究，Constantinides等（2014）在小鼠胎儿肝脏和成年骨髓中鉴定并鉴定了一种新的淋巴样前体亚群，该亚群瞬时表达大量PLZF，PLZF是与自然杀伤（NK）T细胞发育相关的转录因子。PLZF高细胞是在克隆水平具有多个ILC1，ILC2和ILC3潜能的先天淋巴样细胞（ILC）祖细胞。他们排除了经典的淋巴组织诱导剂（LTis）和NK细胞，但包括了肝脏中NK1.1（+）DX5（-）'NK样'细胞的特殊子集。PLZF的删除显着改变了几个ILC亚群的发育，但没有改变LTis或NK细胞。高PLZF的前体还表达了大量的ID2（600386）和GATA3（131320）以及TOX（606863），即与PLZF无关的NK和LTi谱系的已知调节剂。Constantinides等（2014年）得出结论，这些结果在ILC，NK和LTi细胞之间建立了新的谱系关系，并确定了ILC的共同前体，称为ILCP。这些发现还揭示了PLZF在先天淋巴细胞分化中具有广泛而明确的作用。

通过评估CCR6（601835）表达的细胞中的转录组，CCR6 是Th17细胞分化的标志物（见603149），Singh等（2015年）检测到PLZF的进行性上调。修饰组蛋白，p300（EP300; 602700）和PLZF的染色质免疫沉淀分析确定了CCR6转录起始位点上游与CCR6阳性细胞中PLZF结合的增强子样位点。ZBTB16的基因表达下调CCR6和其他Th17相关基因的表达。ZBTB16和RORC（602943）相互交叉调节，PLZF与CCR6阳性细胞中的RORC启动子结合。辛格等（2015年）注意到Plzf在小鼠Th17细胞中未表达。他们得出结论，PLZF是转录激活因子，对人类细胞中Th17分化和Th17表型的维持都很重要。

PLZF / RARA融合蛋白

Chen等（1994）克隆了编码PLZF-RARA嵌合蛋白的cDNA，并研究了它们的反式激活活性。当PLZF-RARA融合蛋白与表达RARA和类维生素A X受体α（RXRA; 180245）的载体共转染时，观察到“显性负性”作用。在视黄酸敏感的髓样细胞中观察到的这些异常的反式激活特性强烈提示融合蛋白与急性早幼粒细胞白血病（APL; 612376）的分子发病机理有关。

Lin等（1998）报道PLZF-RAR-α和PML-RAR-α（见102578）与组蛋白脱乙酰基酶复合物（见605164）的结合有助于确定APL的发展以及患者对类维生素A的反应能力。与这些观察结果一致，组蛋白脱乙酰基酶的抑制剂显着增强了类视色素诱导的视黄酸敏感性的分化，并恢复了视黄酸耐药的APL细胞系的类视色素应答。Lin等（1998年）得出结论，致癌的维甲酸受体通过异常的染色质乙酰化介导白血病的发生，并且核受体辅因子的药理学操纵可能是治疗人类疾病的一种有用方法。

Grignani等（1998）证明了PML-RAR-α和PLZF-RAR-α融合蛋白都通过RAR-αCoR框募集核共抑制子（NCOR;见600849）-组蛋白脱乙酰酶复合物。PLZF-RAR-α在PLZF氨基末端区域包含第二个抗视黄酸的结合位点。高剂量的视黄酸会从PML-RAR-α释放组蛋白脱乙酰酶活性，但不会从PLZF-RAR-α释放组蛋白脱乙酰酶活性。NCOR结合位点的突变消除了PML-RAR-α阻止分化的能力，而对组蛋白脱乙酰基酶活性的抑制将PLZF-RAR-α的转录和生物学作用从抑制变为视黄酸信号通路的激活剂。因此，Grignani等（1998） 结论认为，组蛋白脱乙酰基酶的募集对于APL融合蛋白的转化潜力至关重要，而视黄酸对PML-RAR-α和PLZF-RAR-α共加压复合物稳定性的不同影响决定了APL对视黄酸的差异反应酸。

Guidez等（2007）确定为CRABP1（180230）作为PLZF和RARA / PLZF融合蛋白的靶标。PLZF通过从远端内含子结合元件遗传染色质缩合来抑制CRABP1，最终导致CRABP1启动子沉默。尽管经典的PLZF / RARA癌蛋白对PLZF介导的阻遏没有作用，但相互易位产物RARA / PLZF结合到该远程结合位点，募集了p300，并诱导启动子低甲基化和CRABP1上调。同样，表达两种融合蛋白的抗视黄酸的鼠胚细胞表达的Crabp1水平要比仅表达Plzf / Rara的视黄酸敏感细胞高。RARA / PLZF以依赖CRABP1的方式赋予维甲酸敏感的急性髓性白血病细胞系视黄酸耐药性。Guidez等（2007年） 得出的结论是RARA / PLZF上调CRABP1有助于白血病中的类维生素A抵抗。

▼ 生化特征
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Ahmad等（1998）报道了PLZF的BTB结构域的晶体结构。BTB结构域（也称为POZ结构域）是在C2H2型锌指转录因子的5％至10％的N末端发现的进化保守的蛋白质-蛋白质相互作用基序。BTB结构域具有转录抑制活性，并与组蛋白脱乙酰基酶复合物的成分相互作用。后者提供了一种将转录因子与调节染色质构象的酶活性连接的机制。

▼ 基因结构
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张等（1999）对包含整个PLZF基因的201kb基因组DNA区域进行了测序。重复的元素占19.83％，在该区域中除PLZF外没有明显的编码信息。发现PLZF含有6个外显子和5个内含子，并且外显子组织与蛋白质结构域很好地对应。张等（1999年）确定外显子1内至少有4个替代剪接（AS-I，-II，-III和-IV）。

Van Schothorst等（1999）确定ZNF145基因包含7个外显子并且跨度至少120 kb。未翻译的外显子1位于CpG岛中，并且几个SP1（189906）和GATA1（305371）结合位点位于外显子1的上游。

▼ 测绘
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鱼类，陈等（1993）将PLZF基因定位于染色体11q23.1。

▼ 细胞遗传学
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几乎所有急性早幼粒细胞白血病（APL; 612376）患者的染色体易位t（15; 17）（q22; q21）。分子研究表明，该易位通过15号染色体上的早幼粒细胞白血病基因（PML；102578）和17号染色​​体上的视黄酸受体-α基因（RARA；180240）之间的融合产生嵌合基因（1993） 报道了中国患者的APL和变异易位t（11; 17）（q23; 21）的研究，其中11q23.1染色体上的PLZF基因与17染色体上的RARA基因融合。类似于t（15; 17） APL，全反式维甲酸治疗可导致早期白细胞增多，随后髓样成熟，但患者过早死亡以致无法缓解。

张等。Chen et al（1999）用t（11; 17 ）表征了急性早幼粒细胞白血病病例中的染色体断裂点和连接位点（1993）。结果表明涉及DNA损伤修复机制。

▼ 分子遗传学
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Wieczorek等人最初报道了一个患有骨骼缺陷，生殖器发育不全和智力低下的12.75岁男孩（612447）（2002），Fischer等（2008年）进行了基于阵列的CGH，并在父本染色体11（包含约72个基因的区域）上鉴定出约8 Mb从头缺失。对母亲等位基因上候选基因ZBTB16的序列分析揭示了一个错义突变（M617V; 176797.0001）; 记者基因检测表明该突变削弱了ZBTB16的功能。在41名临床重叠的患者中未发现ZBTB16突变，包括前臂严重发育不全的患者。

▼ 动物模型
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程等（1999）用PLZF-RARA和NPM（164040）-RARA 产生了转基因小鼠。PLZF-RARA转基因动物在生命的早期阶段（6只小鼠中有5只在3个月内）发展出了慢性髓样白血病样表型，而3只NPM-RARA转基因小鼠则相对较晚地显示了从典型APL到慢性髓样白血病的一系列表型。生活中（12到15个月）。与来自PLZF-RARA转基因小鼠的骨髓细胞相反，来自NPM-RARA转基因小鼠的骨髓细胞可以被全反式维甲酸（ATRA）诱导分化。程等（1999年）发现与核共受体相互作用时，这两种融合蛋白具有不同的配体敏感性，这可能是对ATRA进行不同反应的潜在分子机制。这些数据清楚地确定了PLZF-RARA和NPM-RARA的致白血病作用，以及融合受体/共受体相互作用在发病机理以及确定APL不同临床表型中的重要性。

他等（2000）生成了在其早幼粒细胞中表达RARA-PLZF和PLZF-RARA的转基因小鼠。RARA-PLZF转基因小鼠未发生白血病。但是，PLZF-RARA / RARA-PLZF双转基因小鼠发展出具有经典APL功能的白血病。作者证明了RARA-PLZF可以干扰PLZF转录阻遏，这对APL发病机制至关重要，因为在PLZF缺陷/ PLZF-RARA突变体和PLZF-RARA / RARA-PLZF转基因小鼠中的白血病难以区分。因此，与癌症相关的易位的两种产物对于确定疾病的独特特征至关重要。

Barna等（2000）生成了Zfp145-/-小鼠，并显示Plzf对于肢体和轴向骨骼的构图至关重要。该基因的失活导致影响肢体所有骨骼结构的模式缺陷，包括前骨骼元素向后结构的同源转化。他们证明了Plzf在肢芽中起生长抑制和促凋亡因子的作用。腹部B（Abdb）Hox基因复合体成员的表达（见142956），以及编码骨形态发生蛋白的基因的表达（例如112267））在Zfp145-/-小鼠的发育肢体中发生了改变。小鼠还显示了整个轴向骨骼的前向顺同性转化，以及Hox基因表达的相关变化。因此，Plzf是轴向和阑尾骨架中前后模式的介体，并充当Hox基因表达的调节剂。

Barna等（2002年）确定Plzf-/-小鼠中的缺陷是由于Abdb Hoxd复合体的空间失调而非时间失调引起的。他们在Hoxd11中鉴定了几个Plzf结合位点（142986），并表明Plzf结合Hoxd11基因组DNA片段时，其为二聚体或三聚体，主要是在形成DNA环时。Barna等（2002年）还发现了Hoxd调控元件内遥远的Plzf结合位点之间的远程相互作用的证据。Plzf介导了Hoxd报告基因构建体的转录抑制，并且在不存在Plzf的情况下，Hoxd调控区的乙酰化组蛋白增加。Plzf在小鼠前肢微质量培养物中显示了Hoxd报告基因的剂量依赖性转录抑制，但在后肢微质量培养中没有抑制作用。Plzf还直接将多梳蛋白Bmi1（164831）拴系在DNA上，从而拮抗肢体中的后部信号。Barna等（2002年）得出结论，PLZF募集组蛋白脱乙酰基酶和多梳蛋白有助于从常染色质过渡到异染色质。

成年种系干细胞能够自我更新，组织再生并产生大量分化后代。小鼠突变体'luxoid'（lu）自发出现并定位于小鼠9号染色体（Green，1955），最初以半显着异常以及隐性骨骼和男性不育表型为特征（Forsthoefel，1958）。Buaas等（2004年）表明小鼠突变体luxoid影响成年种系干细胞的自我更新。年轻的纯合子类半胱氨酸突变小鼠产生有限数量的正常精子，然后在出生后逐渐丧失其种系。移植研究表明，突变小鼠的生殖细胞未在受体睾丸中定植，表明该缺陷是干细胞固有的。Buaas等（2004年）确定，luxlux突变体在Plzf基因中包含一个无意义的突变，Plzf基因是一种转录阻遏物，可调节未分化细胞的表观遗传状态。他们还显示，Plzf与Oct4（164177）在未分化的精原细胞中共表达。据说这是发现生殖细胞中哺乳动物干细胞自我更新所需的第一个基因。

Costoya等（2004）同样表明，Plzf在精子发生中起关键作用。该基因的表达仅限于角质细胞和未分化的精原细胞，而在缺少这些细胞的W / W（v）突变体的小管中则不存在。缺乏Plzf的小鼠随着年龄的增长精原细胞进行性丧失，与细胞凋亡增加和随后的肾小管结构丧失相关，但没有明显的分化缺陷或支持性支持细胞的丢失。精原细胞移植实验显示成人精原细胞干细胞耗竭。这些和其他结果确定Plzf是睾丸中精原细胞特异的转录因子，是调节自我更新和维持干细胞池所必需的。

Barna等（2005）鉴定的Gli3（之间的遗传相互作用165240，其在在后肢所有近端软骨缩合（股骨，胫骨，腓骨）肢体发育的早期阶段特别需要）和PLZF。值得注意的是，在Gli3 / Plzf双敲除小鼠胚胎中，包括脚部的远端凝结相对不受干扰。Barna等（2005年）证明Gli3和Plzf的协同活动建立了近端肢芽中软骨细胞祖细胞的正确时空分布，而与近端-远端（PD）模式标记和总体肢芽大小无关。此外，双基因敲除胚胎中的肢体缺陷与肢体发育开始时表达骨形态发生蛋白受体1B型（Bmpr1b；603248）的近端间充质细胞特定亚组的短暂死亡相关。Barna等（2005年）结论认为，在早期肢芽形成过程中，近端和远端骨骼元素的发育受到明显调节。脊椎动物肢体最初分为两个不同的分子结构域，这与化石证据一致，这表明肢体的上肢和下肢有不同的进化起源。

▼ 等位基因变异体（1个选定的示例）：
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.0001骨骼缺陷，遗传性发育不全和智力低下
ZBTB16，MET617VAL
Wieczorek等人最初报道了一个患有骨骼缺陷，生殖器发育不全和智力低下的12.75岁男孩（612447）（2002），Fischer等（2008年）进行了基于阵列的CGH并鉴定了父本染色体11上大约8Mb的从头缺失（M617V）在PLZF蛋白的第八个锌指基序内高度保守的残基处进行取代，预计将使形成与DNA双链体接触的锌指的α螺旋不稳定。报告基因检测表明，突变体PLZF仅将荧光素酶活性降低了10％，而野生型PLZF则使荧光素酶活性降低了约35％，表明这代表了一个等位基因。在200个正常对照等位基因中未发现该突变。