Faktorer som binder til pro-COL1A2 proksimale promoter
Flere funksjonelle cis-virkende elementer har blitt identifisert i den omtrent 400-bp proksimale promoter av musen pro-Col1a2 genet (154-2350 bp) og den menneskelige minimal sekvens mellom 152 og 2378 bp. Den første transkripsjonsfaktoren som ble funnet å binde seg til denne promotoren var det allestedsnærværende CCAAT-bindende proteinet CBF. Denne transkripsjonsfaktoren er dannet av tre separate underenheter, kalt A, B og C, som alle har blitt klonet og sekvensert (Maity og de Crombrugghe, 1998). ALLE tre underenhetene er nødvendige FOR AT CBF skal binde seg til sekvensen som inneholder CCAAT-boksen som ligger mellom 284 og 280, og aktivere transkripsjon i både menneskelige og musegener (Se Fig. 13.2 B). In vitro-data tyder på At A-og C-underenhetene først knytter seg til å danne Et A-C-kompleks, og at dette komplekset deretter danner et heteromert molekyl Med B-underenheten(Sinha et al., 1995). Mutasjoner I CCAAT-boksen som forhindrer binding AV CBF, reduserer transkripsjonsaktiviteten til pro-Col1a2 proksimal promotor tre til fem ganger i forbigående transfeksjonseksperimenter av fibroblastiske cellelinjer (Coustry et al ., 1995). Renset CBF samt CBF består av sine tre rekombinante underenheter også aktivere pro-Col1a2 arrangøren i cellefrie kjernefysiske ekstrakter tidligere utarmet AV CBF (Coustry et al ., 1995). TO AV DE tre UNDERENHETENE I CBF inneholder transkripsjonelle aktiveringsdomener. Mer nylig, en enkelt substitusjon Av T til En a in vivo i nærvær av en oppstrøms forsterker av den menneskelige sekvens antydet AT CBF er involvert i mønster av kollagen type i uttrykk i dorsoventral samt rostrocaudal aksen av mus hud fibroblaster (Tanaka et al., 2004).
i tillegg til bindingsstedet FOR CBF, identifiserte fotavtrykk eksperimenter og gel-shift studier andre bindingssteder i de første 350 bp av musen pro-Col1a2 promoter. Tre gc-rike sekvenser, som ligger på ca 2160 bp (mellom 2176 og 2152 bp) og 2120 bp (mellom 2131 og 2114 bp) har vist seg å interagere MED DNA-bindende proteiner ved fotavtrykk eksperimenter og gel-shift analyser (Hasegawa et al., 1996). En sletting i musen arrangøren omfatter disse tre footprinted sekvenser fullstendig avskaffet transkripsjonell aktivitet av pro-Col1a2 proksimale arrangøren i transient transfeksjon eksperimenter ved hjelp av fibroblastiske cellelinjer. De tilsvarende regioner i human pro-COL1A2 promoter ble også beskyttet i in vivo og in vitro fotavtrykk eksperimenter (Ihn et al.( 1996) og bound transcriptional activators. Imidlertid har gel-shift analyser utført ved hjelp av human pro-COL1A2 promoter antydet at en cis-virkende element som ligger på 2160 bp representerer en repressor element (Ihn et al., 1996), noe som innebærer at interaksjoner mellom proteiner som interagerer med aktivatorelementene ved 2300, 2125 og 280 bp og proteiner som bindes til et repressorelement ved 2160 bp regulerer dette genet. Mer nylig ble DET vist AT CUX1, ET CCAAT-fortrengningsprotein, er assosiert med redusert ekspresjon av type i kollagen både in vivo og in vitro, og at forbedring AV ekspresjonen AV CUX1 resulterer i effektiv undertrykkelse av type i kollagen ved å forstyrre CBF-binding(Fragiadaki et al ., 2011).
Sp1 Og Sp3 har vist seg å binde TCCTCC-motivet mellom 2123 og 2128 bp; begge transkripsjonsfaktorene aktiverer denne promotoren (Ihn et al.( 2001) (Se Fig. 13.2 B). Videre binder proteiner som binder seg til de to proksimale segmentene seg også til DET mest oppstrøms gc-rike segmentet, ved 2300 bp, med unntak AV CBF, noe som tyder på en redundans blant funksjonelt aktive DNA-segmenter av pro-COL1A2 proksimale promotoren.
TGFß formidler sin handling i den menneskelige promotoren gjennom kombinasjonen av den allestedsnærværende transkripsjonsfaktoren Sp1, Smad3 / 4-komplekset og COAKTIVATORENE p300/CREB-bindende protein (CBP) i det som kalles Et tgfß-responsivt element (Tß) (Zhang et al., 2000). Dette segmentet inneholder tre GC-rike motiver mellom 2330 og 2255, i stand Til å binde Sp1, CCAAT / enhancer-bindende protein (C / EBP), aktivator protein 1 (AP1), Og Smad komplekser (Chen et al., 1999, 2000a, b; Kanamaru et al., 2003; Jørgen et al., 1995; Zhang et al., 2000). Samspillet mellom disse kjernefysiske faktorene er synergistisk og krever binding Av Sp1 Og Smad3 / 4 til gc-rike elementer og nedstrøms CAGAC Smad området, henholdsvis (Ghosh et al., 2000; Poncelet og Schnaper, 2001; Zhang et al., 2000). Ved århundreskiftet var det en stor debatt om Smads er viktigere ENN AP1 i den proksimale promotoren. Dette ble løst rundt 10 år senere da Det ble vist At TGFß også aktiverer COL1A2-genet via en ikke-kanonisk (Smad-uavhengig) signalvei, som krever enhancer / promotor samarbeid som involverer utveksling av c-Jun/JunB transkripsjonsfaktor belegg av et kritisk enhancer-område, noe som resulterer i stabilisering av enhancer/promotor koalescens (Ponticos et al., 2009). En rapport som undersøker effekten av hypoksi og TGFß PÅ COL1A2-genet, har lagt Til Smads potensielle rolle, spesielt Smad3, for å regulere kollagenuttrykk. Disse studiene i humane mesangiale celler tyder på at under hypoksiske forhold og i nærvær Av TGFß, kan hypoksi-induserbar faktor 1α (HIF-1Α) og Smad3 danne transkripsjonelle komplekser og fortrinnsvis øke bindingen til et av de tre hypoksiresponselementene i den humane COL1A2-promotoren ved posisjon -335 bp(Baumann et al ., 2016). Forfatterne antyder at denne nye interaksjonen gir en mekanisme som står for synergien observert mellom HIF og TGFß i nyrefibrose.
tnfa og interferon-γ (IFN-γ) undertrykker matriksproduksjon. I motsetning til det enkle DNA-elementet som medierer TGFß stimulering AV DEN proksimale proksimale proksimalen COL1A2, har både tnfa og IFN-γ vist seg å hemme COL1A2-transkripsjon ved å forstyrre dannelsen Av det tgfß-induserte komplekset, og ved å stimulere samspillet mellom negative faktorer med responsive DNA-elementer som ligger 5′ og 3′ av det. Dette såkalte «cytokin-responsive elementet» spiller en viktig rolle i å opprettholde homeostase. Involvering AV AP1 og NF-kB i transdusering av tnfas hemmende virkning PÅ COL1A2 – genuttrykk har blitt vist ved bruk av immortaliserte fibroblaster fra mus som mangler ENTEN AP1-aktivatoren Jun N-terminal kinase 1 (JNK1) eller nf-kB essential modulatoren NEMO. Tapet AV JNK1 forhindret spesifikt TNFa-antagonismen til TGFß, men bevarte TNFa-hemming av konstitutiv KOL1A2-ekspresjon. Tgfß antagonisme ved TNFa involverer jnk1 fosforylering av c-jun, noe som fører til off-DNA konkurranse av sistnevnte molekyl For Smad3 binding til det beslektede DNA-stedet og/eller for interaksjon med p300 / CBP-koaktivatorene (Kouba et al., 1999; Verrecchia et al., 2001, 2002).
Binding AV IFN-γ til dets reseptorer fører til tyrosinfosforylering av janus kinase (JAK) tyrosinkinaser, og dette resulterer igjen i signaltransduser og aktivator for transkripsjon (STAT1) fosforylering. I COL1A2 RESULTERER STAT1-aktivering i konkurranse Med Smad3 for interaksjon med p300 / CBP (Inagaki et al., 2003). I TILLEGG KAN JAK1 også aktivere transkripsjonsfaktor Y-box-bindingsfaktor( YB-1); denne aktiveringen resulterer i både hemming av konstitutiv promotoraktivitet gjennom YB – 1-binding AV 2125tc-boksen og antagonisme av TGFß signaler gjennom YB – 1-konkurranse Med Smad3 og / eller p300 / CBP (Ghosh et al., 2001; Higashi et al., 2003). For mer informasjon, se «Vekstfaktorer» og » Cytokiner.»
Est1 / Fli1 har også vist seg å binde samme sekvens med motsatte effekter på kollagen type i transkripsjon. En funksjonell ets transkripsjonsfaktor ble identifisert I COL1A2 i nærheten Av Sp1-steder. Ets1 stimulert, Mens Fli1 hemmet, promotoraktivitet. Sp1-binding var avgjørende for hemming Av Fli1. Videre førte overekspresjon Av Fli1 i dermale fibroblaster til en reduksjon I COL1A2 mRNA og proteinnivå (Czuwara-Ladykowska et al., 2001). Videre Fører TGFß behandling av dermale fibroblaster til dissosiasjon Av Ets1 fra CBP/p300-kompleksene og endrer deres respons På TGFß til fordel for matriseforringelse(Czuwara-Ladykowska et al ., 2002).
videre har Et CpG-motiv ved 17 bp vist seg å være fortrinnsvis metylert og bundet AV RFX-proteiner i celler som oppnår en kollagen i-negativ tilstand. Celletransfeksjon eksperimenter i forbindelse MED DNA-bindende analyser har tildelt positive eller negative egenskaper til hver av proteinene binding til den proksimale promoter av pro-COL1A2 (Sengupta et al., 2002). Graden av metylering på 17 CpG-stedet har derimot vist seg å modulere BINDINGSAFFINITETEN TIL RFX-proteiner og følgelig deres evne til å nedregulere promotoraktivitet ved å rekruttere assosierte proteiner som forstyrrer samlingen av positivt virkende transkripsjonskomplekser (Xu et al., 2003, 2004).