Белки группы polycomb

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск

Белки группы polycomb (англ. Polycomb-group proteins) — это семейство белков, которые способны ремоделировать хроматин.[1] Эти белки-регуляторы были впервые описаны у дрозофил[2], где они подавляют гомеозисные гены, контролирующие индивидуальные отличия сегментов развивающегося эмбриона[3][4][5][6][7][8]. Они так видоизменяют структуру хроматина, что транскрипционные факторы не могут связываться с промоторными последовательностями ДНК[9][10].

Белки группы поликомб (PcG) представляют собой семейство эпигенетических регуляторов, которые, модифицируя гистоны, подавляют активность множества генов, отвечающих за клеточную дифференциацию.[11][12][13]

Комплексы белков поликомб[править | править вики-текст]

На сегодняшний день в различных организмах (главным образом у дрозофилы) выявлено по меньшей мере пять типов комплексов содержащих белки поликомб, это:

  • поликомб репрессорный (ингибиторный) комплекс 1 (PRC1);
  • поликомб репрессорный (ингибиторный) комплекс 2 (PRC2);
  • Pho — репрессивный комплекс (PhoRC), содержащий ДНК-связывающий белок Pho (Pleiohomeotic) / Phol и dSfmbt (Scm-like with four mbt domains), а также по некоторым данным гистон деацилазу Rpd3, шаперон гистонов NAP1, связывающийся с хроматином негистоновый белок HP1b и неохарактеризованный белок CG3363;[14]
  • Комплекс dRing (Drosophila Ring) — связанных факторов (dRAF), который состоит из белков dRing/Sce (Sex combs extra), Psc (Posterior sex combs), и dKdm2 (лизин деметилаза гистонов дрозофилы)[15][16]
  • поликомб репрессорный комплекс деубиквитиназ (PR-DUB).[17]

У млекопитающих[править | править вики-текст]

У млекопитающих найдены две основные группы комплексов содержащих PcG белки — это Ингибиторный комплекс 1 (PRC1) и Ингибиторный комплекс 2 (PRC2). Гены PRC1 млекопитающих значительно схожи с соответствующими генами дрозофилы. Экспрессия генов группы polycomb имеет большое значение в биологии развития. Мыши, нокаутные по обеим копиям генов PRC2 погибают на стадии зародыша, в то время как нокауты по генам PRC1 являются гомеозисными мутантами и погибают после рождения. Повышение уровня экспрессии белков группы polycomb повышает инвазивность и коррелирует с более тяжелым развитием раковых опухолей.

Комплекс PRC1[править | править вики-текст]

Комплекс PRC1 состоит из следующих субъединиц:[18][19]

  • PHC1 и PHC2 (polyhomeotic) — Точная функция их пока не ясна.
  • Семейство субъединиц CBX, которые участвуют в механизмах поддержания баланса между самообновлением и дифференцировкой стволовых клеток:[20] (субъединицы CBX2, CBX4 и CBX8 — связываются с гистоном Н3К27me3, ингибируют экспрессию гена CBX7[18], необходимого для поддержания плюрипотентного состояния клетки и таким образом способствуют дифференцировке клеток,[21][22] в свою очередь CBX7-ингибирует синтез субъединиц CBX2, CBX4 и CBX8, необходимых для дифференцировки, и таким образом поддерживает плюрипотентное состояние клетки). Белок CBX7 (а через него и весь комплекс PRC1) связывается с гистоном H3K27me3 нуклеосомы с помощью своего хромодомена. Разработаны малые молекулы, содержащие триметиллизин, способные предотвратить образование комплекса CBX7-H3K27me3.[23]
  • Bmi1 — необходима для пролиферации стволовых клеток.[24][25] Это связано с тем, что она подавляет экспрессию белков p16Ink4a[26] и p19Arf (оба эти белка кодируются альтернативными рамками считывания локуса Ink4a/Arf, известного также как Cdkn2a), препятствующих перепрограммированию в индуцированные плюрипотентные стволовые клетки (ИПСК). Кроме того Bmi1 может замещать транскрипционные факторы Sox2, Klf4 и c- Myc при перепрограммировании фибробластов в ИПСК.[27] Предполагается, что Bmi1 контролирует работу митохондрий и образование в них реактивных форм кислорода способных вызвать повреждения ДНК.[28] Количество Bmi1 в клетке регулируется микроРНК-141, которая, подавляет его синтез, связываясь с его мРНК в 3' нетранслируемой области. [29]
  • PCGF2 (Polycomb group RING finger protein 2) ортолог Bmi1. Функционально не отличается от Bmi1.
  • RYBP или его гомолог YAF2-субъединица альтернативного комплекса RYBP-PRC1,[18] который содержит RYBP, RING1B, и PCGF2/ Bmi1 и не содержит CBX, PHC, SCM субъединиц.[30]
  • RING1-субъединица комплекса PRC1 которая осуществляет моноубиквитинирование гистона H2A с образованием H2A K119ub. Удаление гена Ring1B приводит к потере сразу нескольких PRC1 белков, в том числе RYBP, Cbx4, PCGF2 и Bmi1.
  • SUV39H1 (histone-lysine N-methyltransferase)-Этот ядерный белок во время митоза перемещается к центромерам. Он играет важную роль в организации хроматина, разделении хромосом и в механизмах митоза, функционируя как метилтрансфераза метилирующая лизин-9 гистона H3 с образованием Н3К9me3 — метки репресии.
  • L3mbtl2 член атипичного комплекса PRC1. Он имеет важное значение для раннего эмбрионального развития. Способствует пролиферации клеток и подавляет дифференциацию. Взаимодействует с факторами плюрипотентности и аналогом PRC1 содержащим G9A, Hdac1 и Ring1b.[31]

Комплекс PRC1 ингибирует гены и переводит хроматин в компактную форму[32][18] — гетерохроматин. С помощью одной из его субъединиц-CBX он может связываться с «меткой репрессии» — гистоном Н3К27me3 нуклеосомы. Кроме того, с помощью субъединицы Bmi1 может связываться с нуклеосомой через комплекс транскрипционных факторов Runx1/CBFβ независимо от метки Н3К27me3. С помощью субъединицы RING1, стимулируемой субъединицей Bmi1 или RYBP, он осуществляет моноубиквитинирование гистона H2A с образованием H2A K119ub, что приводит к компактизации хроматина. Кроме того с помощью субъединицы CBX7 он сажает на промоторы генов длинные некодирующие РНК (lncRNA), что приводит к их взаимодействию с ДНК хроматина и ингибированию соответствующих генов.[33][34] CBX7 в этом случае играет роль «кепирующей» шапочки, предотвращающей деградацию lncRNA с последующей «не запланированной» активацией гена.

Метилирование лизина (К)

Комплекс PRC2[править | править вики-текст]

Комплекс PRC2 вызывает транскрипционную репрессию путем метилирования гистонов и негистоновых белков. Для его посадки на ген-мишень необходима метка активного хроматина Н3К4me3 (в образовании которой важную роль играют белки группы Trithorax) и специальная некодирующая РНК связывающаяся с субъединицей SUZ12.[35] Комплекс PRC2 имеет сложную молекулярную архитектуру[36] и состоит из следующих субъединиц:

  • Ezh1 помогает поддерживать размещение PRC2 на генах покоящихся клеток, в которых не идет синтез Jarid2[37].
  • EZH2 (Enhancer of Zester Homolog 2) — является метилтрансферазой гистонов и негистоновых белков. Ezh2 обычно присутствует в клетках которые слабо дифференцированы и активно делятся[37]. EZH2 необходим для восстановления тканей, способствуя регенеративной пролиферации прогениторных клеток. Потеря EZH2 приводит к нарушению регенерации, тогда как избыточный синтез метилтрансферазы EZH2 приводит к неопластической трансформации клетки, а мутации в ее каталитическом домене приводят к лимфоме. Помочь борьбе с этими недугами сможет небольшая молекула GSK126 которая с высокой избирательностью ингибирует EZH2, конкурируя с S-аденозил-метионином (SAM), в результате чего снижается уровень метилированных H3K27 и активизируются гены-мишени подавленные PRC2.[38][39][40]

Интересно отметить, что гистон H3 имеет несколько изоформ одна из которых -- гистон H3.3 (содержащая в позиции 31 аминокислотной последовательности треонин) присутствует только в тех местах, где гены активны, тогда как изоформа H3.1 (содержащая в позиции 31 аланин) встречается главным образом в частях генома, где нет активных генов. Это объясняется тем, что гистон H3 лизин-27 (H3K27) метилттрансфераза ATXR5 (ARABIDOPSIS TRITHORAX-RELATED PROTEIN 5) имеет домен который «прочитав» наличие треонина-31 (вместо аланнина-31) в гистоне H3 ингибирует метилттрансферазную активность ATXR5. Поэтому изоформа H3.3 не может быть модифицирована меткой H3K27me1. Таким образом, гены где много гистонов H3.3 защищены от гетерохроматизации и подавления их активности во время репликации ДНК [41]

  • EED(embryonic ectoderm development) — Субъединица комплекса PRC2 функция которой пока не вполне понятна. Предполагается что она, обладая способностью связываться как с белками комплекса PRC2, так и с белками комплекса PRC1, консолидирует белки комплекса PRC2 и помогает последующей посадке комплекса PRC1 на три-метилированый H3K27 локус гена-мишени, а также повышает убиквитин лигазную активность PRC1[42]
  • SUZ12 (Suppressor of Zeste 12) — Субъединица комплекса PRC2, связывающаяся со специальной некодирующей РНК.[43]
  • Jarid2 (jumonji, AT rich interactive domain 2) идентифицирован как деметилаза гистонов, является одним из ключевых эпигенетических регуляторов процессов развития. Jarid2 также как и Ezh2 обычно присутствует в клетках которые слабо дифференцированы и активно делятся[37]. Он функционирует как транскрипционный репрессор генов-мишеней. Предполагается что JARID2 взаимодействуя с некодирующими РНК (lncRNA) и комплексом PRC2 регулирует посадку PRC2 на хроматин[44]. Его синтез значительно повышен в ЭСК по сравнению с дифференцированными клетками. «Нокдаун» этой субъединицы приводит к активации генов связанных с дифференцировкой клетки и существенно снижает возможность перепрограммирования фибробластов в ИПСК.[45]
  • Mtf2 (metal response element binding transcription factor 2) известен также как PCL2 (polycomb-like 2) Субъединица комплекса PRC2. Нокдаун гена этой субъединицы приводит к активации генов связанных с дифференцировкой клетки и существенно снижает возможность перепрограммирования фибробластов в ИПСК
  • esPRC2p48-Субъединица комплекса PRC2.

Длинные некодирующие РНК (lncRNA) и короткие некодирующие РНК (miR)[править | править вики-текст]

Длинные некодирующие РНК (lncRNA).[46][47] Взаимодействуя с ДНК хроматина ингибируют транскрипцию соответствующих генов. lncRNA помогают комплексам PRC2 и PRC1 выбрать ген-мишень. Обнаружено, что у lncRNA гораздо больше выражена тканевая специфичность по сравнению с РНК кодирующими белки, что делает их привлекательными диагностическими биомаркерами.[48]

  • Kcnq1ot1 (94 kb)- Взаимодействуя с комплексами PRC2 и PRC1 ингибирует кластер Kcnq1.
  • Xist (17 kb)-Взаимодействуя с комплексом PRC2 участвует в модификации гистонов Х-хромосомы[49][50] При этом Xist-РНК работает чем-то вроде магнитной скрепки, собирающей в одну точку разные гены, которые нужно инактивировать[51][52]
  • HOTAIR (2 kb)-Взаимодействуя с комплексом PRC2 ингибирует НОХ локус.
  • ANRIL (3.8 kb)- Взаимодействует с комплексами PRC1 и PRC2. Вызывает ингибирование комплексом PRC1 локуса INK4b/ARF/INK4a, ответственного за подавление опухолевого роста путем активации старения клетки[53]
  • Gtl2 (называемая также Meg3) является lncRNA регулирующей импринтинг в локусе Dlk1-Dio3. [54] Она непосредственно связывается с PRC2. Нокдаун Gtl2 в эмбриональных стволовых клетках мыши приводит к снижению содержания Ezh2 на промоторе Dlk1 и активации экспрессии Dlk1[55]. ИПСК у которых синтез Gtl2 подавлен не способны к нормальной дифференцировке о чем свидетельствует их неспособность дать начало химерным мышам и мышам состоящим только из ИПСК [56]
  • Fendrr — играет важную роль в регуляторных сетях, контролирующих образование мезодермы. Она участвует в эпигенетической модификации генных промоторов. Связываясь с комплексм PRC2, она действует как модулятор хроматина изменяющий активность соответствующих генов. В эмбрионах у которых не хватает Fendrr, нарушается развитие стенок сердца, которое связано с резким сокращением числа PRC2 и уменьшением H3K27 триметилирования на промоторных участках.[57]
  • Pint (p53 индуцированный некодирующий транскрипт) является длинной межгенной некодирующей РНК (lincRNA) регулируемой p53. Pint способствует пролиферации и выживанию клеток путем регуляции экспрессии генов TGF-бета, МАРК и р53 путей. Pint является ядерной lincRNA, которая непосредственно взаимодействует с PRC2 и требуется для адресной доставки PRC2 на конкретные гены для три-метилирования H3K27 вызывающего их репрессию. Pint участвует в механизме негативной ауторегуляции p53 где lincRNA соединяет активацию р53 с эпигенетической репрессией вызванной PRC2[58].
  • lncRNA H19/miR-675 способна активировать пролиферацию клеток, подавляя синтез транскрипционного фактора RUNX1[59], а также связываясь с промотором поликомб белка EZH2[60]. Кроме того она, связывает как молекулярная губка микроРНК lethal-7 (let-7)[61], которая играет важную роль в синтезе EZH2[16] и взаимодействуя с белком MBD1 (methyl-CpG–binding domain protein 1) участвует в поддержании репрессивных H3K9me3 гистоновых меток, необходимых для подавления сети импринтинга генов[62], что в свою очередь необходимо для контроля за уровнем экспрессии факторов роста у эмбрионов. H19 в изобилии синтезируется в эмбриональных тканях, но строго подавляется после рождения. Существенная транскрипция ее сохраняется только в скелетных мышцах, где она необходима для дифференцировки сателлитных клеток в зрелые мышечные клетки и регенерации[63] .

Транскрипционные факторы необходимые для посадки на промотор[править | править вики-текст]

  • Транскрипционный фактор REST, известный также как NRSF (neuron-restrictive silencer factor) -- ингибирует связывание PRC1 и PRC2 с участками вблизи промотора и, связываясь с субъединицей CBX, способствует независимой от метки Н3К27me3 посадке PRC1 на участки отдаленные от промотора[64]. Интересно отметить, что REST сильно коррелирует с увеличением продолжительности жизни. Уровни REST были самыми высокими в мозгах людей, которые дожили до 90 - 100 лет и при этом не заболели деменцией[65].
  • Runx1/CBFβ(runt-related transcription factor 1/Core-binding factor subunit beta)- может взаимодействовать с SUV39H1 и с субъединицей Bmi1 комплекса PRC1.[66] Runx1 является фактором транскрипции, регулирующим дифференциацию гемопоэтических стволовых клеток в зрелые клетки крови. Белки Runx образуют гетеродимерный комплекс с CBFβ , что увеличивает стабильность его связи с ДНК.
  • Транскрипционный фактор YY1 (Yin and Yang 1)[67] — Транскрипционный фактор YY1 совместно с Id1 подавляет синтез белка p16 предотвращая таким образом клеточное старение.[68] Он необходим для посадки RYBP-PRC1 на промотор.
Упрощенная схема механизмов эпигенетической регуляции осуществляемых комплексами PRC2 и PRC1. Для того чтобы комплекс PRC2 точно попал на необходимый участок гена-мишени он должен связаться с короткой некодирующей РНК, которая транскрибируется с 5′ конца гена-мишени подлежащего репрессии. Транскрипцию этой РНК осуществляет РНК-полимераза II- S5p с промотора гена активированного меткой H3K4me3. Только после того как PRC2 свяжется с этой РНК с помощью его субьединицы SUZ12, он становится способен метилировать лизин 27 гистона Н3 в составе нуклеосомы, контролирующей ген-мишень. Однако для этого лизин 27 предварительно должен быть деацетилирован комплексом NuRD. После того как PRC2, с помощью его субьединицы EZH2, осуществляет тройное метилирование гистона Н3 с образованием Н3К27me3, в действие вступает PRC1, который связывается с нуклеосомой либо через «метку репрессии» — Н3К27me3, которую узнает его субъединица CBX, либо через один из транскрипционных факторов (REST, YY1 или Runx1/CBFβ). Далее PRC1 закрепляет ингибирование гена проводя посадку убиквитина на лизин 119 гистона H2A (H2A K119ub). Сокращения: лизин (К), серин (S), фосфат (p), ацетат (ac), метил (me).

Упрощенная схема механизмов эпигенетической регуляции осуществляемых комплексами PRC2 и PRC1[править | править вики-текст]

Для того чтобы комплекс PRC2 точно попал на необходимый участок гена-мишени он должен связаться с короткой некодирующей РНК, которая транскрибируется с 5′ конца гена-мишени подлежащего репрессии. Транскрипцию этой РНК осуществляет РНК-полимераза II- S5p с промотора гена активированного меткой H3K4me3. Только после того как PRC2 свяжется с этой РНК с помощью его субьединицы SUZ12, он становится способен метилировать лизин 27 гистона Н3 в составе нуклеосомы, контролирующей ген-мишень. Однако для этого лизин 27 предварительно должен быть деацетилирован комплексом NuRD[69][70]. После того как PRC2, с помощью его субьединицы EZH2, осуществляет тройное метилирование гистона Н3 с образованием Н3К27me3, в действие вступает PRC1, который связывается с нуклеосомой либо через «метку репрессии» — Н3К27me3, которую узнает его субъединица CBX, либо через один из транскрипционных факторов (REST, YY1 или Runx1/CBFβ).[71] Далее PRC1 закрепляет ингибирование гена проводя посадку убиквитина на лизин 119 гистона H2A (H2A K119ub).

Тот факт, что установка меток H3K27me3 обычно происходит в промежуток клеточного цикла предшествующий репликации ДНК, позволяет предположить, что модификации гистонов белками Поликомб играют важную роль в сохранении эпигенетической памяти во время деления клетки[72][73][74]

Важно также отметить, что опосредованное комплексом PRC2 триметилирование лизина 27 в гистоне H3 и связанное с ним ингибирование ряда генов являются необходимым условием перепрограммирования соматических клеток в ИПСК[12][75][76]

Бивалентные участки хроматина[править | править вики-текст]

В последнее время внимание многих исследователей привлекают гены называемые бивалентными, потому что они имеют как маркеры репрессии (H3K27me3), так и маркеры активации (H3K4me3).[77] [78] Ферментом, который катализирует H3K4 триметилирование на бивалентных промоторах генов регулирующих развитие, таких как гены Нох из эмбриональных стволовых клеток, является член семейства COMPASS, называемый Mll2 (KMT2b).[79] Маркер H3K4me3 нужен для транскрипционной активности РНК-полимеразы II — S5p, синтезирующей короткую некодирующую РНК, необходимую при посадке PRC2, тогда как H3K27me3 необходим для связывания CBX белков комплекса PRC1. Бивалентные участки хроматина присутствуют у эмбрионов начиная со стадии 8 клеток вплоть до стадии бластоцисты, при которой клетки подразделяются на две популяции: внутренние клетки, из которых образуются эмбриональные стволовые клетки и поверхностный слой эмбриона (трофобласт). Набор генов клеток поверхностного слоя все еще содержит бивалентные гены, однако на этих участках уже нет PRC1, хотя все еще есть PRC2. Ключевую роль в этих клетках уже выполняют Suv39h1, которая катализирует в бивалентных генах триметилирование лизина 9 в гистоне H3 (H3K9me3)[80] и комплекс G9a/GLP, который выполняет ту же функцию но с участием комплекса PRC2[81]. Метка H3K9me3 препятствует перепрограммированию соматических клеток в индуцированные стволовые клетки, так как мешает посадке белковых репрограммирующих факторов плюрипотенции (Oct4, Sox2, Klf4, и c-Myc) на гены мишени. Инактивация ферментов, которые вызывают эту метку значительно увеличивает темпы перепрограммирования.[82] Обнаружено, что два типа маркеров репрессии — модификации H3K9me2 и H3K27me3 — являются взаимоисключающими.[83] В процессе дифференцировки эмбриональных стволовых клеток бивалентные гены исчезают,[84] оставаясь только в менее дифференцированных клетках, таких как взрослые стволовые клетки, кроветворные (гемопоэтические) клетки и сателитные (прогениторные) клетки организма. Однако они возникают при пролиферации клеток вследствие регенерации или опухолевого роста.[85][86][87] При перепрограммировании соматических клеток в ИПСК, локус Ink4a/Arf эпигенетически преобразуется в «молчащую» бивалентную форму с маркерами H3K27me3 и H3K4me3, что приводит к репрессии Ink4a/Arf локуса, который кодирует такие ингибиторы киназы клеточного цикла (CDK) как p16INK4A и p19Arf[88]

Примечания[править | править вики-текст]

  1. Orlando, V. (2012). Polycomb Proteins and Epigenetic Regulation. Annual Review of Genetics, 46(1).
  2. Chiara Lanzuolo and Valerio Orlando (2012) Memories from the Polycomb Group Proteins Annual Review of Genetics Vol. 46: 561—589 DOI: 10.1146/annurev-genet-110711-155603
  3. Moisés Mallo1 and Claudio R. Alonso (2013). The regulation of Hox gene expression during animal development. Development, 140, 3951-3963.DOI: 10.1242/dev.068346
  4. Lewis, E.B.(1978) A gene complex controlling segmentation in Drosophila. Nature, 276, 565—570.
  5. Denell, R.E., and Frederick, R.D. (1983) Homoeosis in Drosophila: a description of the Polycomb lethal syndrome. Dev. Biol. 97, 34-47
  6. Simon, J., Chiang, A., and Bender, W. (1992) Ten different Polycomb group genes are required for spatial control of the abdA and AbdB homeotic products. Development 114, 493—505.
  7. Orlando, V., and Paro, R (1995) Chromatin multiprotein complexes involved in the maintenance of transcription patterns. Curr. Opin. Genet. Dev. 5, 174—179
  8. Pirrotta, V. (1998) Polycombing the genome: PcG, trxG, and chromatin silencing. Cell 93, 333—336.
  9. Kirmizis, A., Bartley, S.M., Kuzmichev, et al. and Farnham, P.J. (2004) Silencing of human polycomb target genes is associated with methylation of histone H3 Lys 27. Genes Dev. 18, 1592—1605.
  10. Portoso M and Cavalli G The Role of RNAi and Noncoding RNAs in Polycomb Mediated Control of Gene Expression and Genomic Programming // RNA and the Regulation of Gene Expression: A Hidden Layer of Complexity. — Caister Academic Press, 2008. — ISBN ISBN 978-1-904455-25-7
  11. Huang C, Xu M, Zhu B. (2013) Epigenetic inheritance mediated by histone lysine methylation: maintaining transcriptional states without the precise restoration of marks? Phil. Trans. R. Soc. B 368, 20110332. doi:10.1098/rstb.2011.0332
  12. 1 2 Fragola G, Germain P-L, Laise P, Cuomo A, Blasimme A, et al. (2013) Cell Reprogramming Requires Silencing of a Core Subset of Polycomb Targets. PLoS Genet 9(2): e1003292. doi:10.1371/journal.pgen.1003292
  13. Luigi Aloia, Bruno Di Stefano and Luciano Di Croce (2013) Polycomb complexes in stem cells and embryonic development. Development140, 2525—2534. doi: 10.1242/dev.091553
  14. Vidal Matos, Raquel (2009) http://archiv.ub.uni-heidelberg.de/volltextserver/10684/ Biochemical Characterization of the Drosophila Polycomb protein dSfmbt
  15. Anna Lagarou, Adone Mohd-Sarip, Yuri M. Moshkin et al, (2008) dKDM2 couples histone H2A ubiquitylation to histone H3 demethylation during Polycomb group silencing. Genes Dev.; 22(20): 2799—2810. doi: 10.1101/gad.484208
  16. 1 2 Alexandros Tzatsos, Polina Paskaleva, Stephania Lymperi, et al & Gianmarco Contino, (2011) Lysine-specific Demethylase 2B (KDM2B)-let-7-Enhancer of Zester Homolog 2 (EZH2) Pathway Regulates Cell Cycle Progression and Senescence in Primary Cells. J Biol Chem. ; 286(38): 33061-33069. doi: 10.1074/jbc.M111.257667
  17. Scheuermann JC, de Ayala Alonso AG, Oktaba K, Ly-Hartig N, McGinty RK, et al. (2010) Histone H2A deubiquitinase activity of the Polycomb repressive complex PR-DUB. Nature 465: 243—247. DOI: 10.1038/nature08966
  18. 1 2 3 4 Lluis Morey, Luigi Aloia, Luca Cozzuto, Salvador Aznar Benitah, Luciano Di Croce.(2012) RYBP and Cbx7 Define Specific Biological Functions of Polycomb Complexes in Mouse Embryonic Stem Cells. Cell Reports; DOI: 10.1016/j.celrep.2012.11.026
  19. Siobhán A. Turner, Adrian P. Bracken (2013) A «Complex» Issue: Deciphering the Role of Variant PRC1 in ESCs. Cell Stem Cell, 12(2), 145—146 http://dx.doi.org/10.1016/j.stem.2013.01.014
  20. Raymond Camahort,Chad A. Cowan (2012)Cbx Proteins Help ESCs Walk the Line between Self-Renewal and Differentiation. Cell Stem Cell, 10(1), 4-6, doi: 10.1016/j.stem.2011.12.011
  21. Lluis Morey, Gloria Pascual, Luca Cozzuto, et al. & Luciano Di Croce.(2012) Nonoverlapping Functions of the Polycomb Group Cbx Family of Proteins in Embryonic Stem Cells. Cell Stem Cell, 10 (1): 47-62 DOI:10.1016/j.stem.2011.12.006
  22. Ana O’Loghlen, Ana M. Muñoz-Cabello, Alexandre Gaspar-Maia, et al and Jesus Gil (2012) MicroRNA Regulation of Cbx7 Mediates a Switch of Polycomb Orthologs during ESC Differentiation. Cell Stem Cell. ; 10(1): 33-46. doi: 10.1016/j.stem.2011.12.004
  23. Simhadri, C., Daze, K. D., Douglas, S. F., et al. & Hof, F. (2014). Chromodomain antagonists that target the polycomb-group methyllysine reader protein Chromobox homolog 7 (CBX7). Journal of medicinal chemistry, 57(7), 2874-2883. DOI:10.1021/jm401487x
  24. George Wendt, Shunsuke Nakamura, Atsushi Iwama (2013) Crucial Role of the Polycomb Group Gene Product BMI-1 in the Maintenance of Self-Renewing Hematopoietic Stem Cells. Stem Cells and Cancer Stem Cells , 9, 143-153 DOI 10.1007/978-94-007-5645-8_14
  25. Molofsky AV, Pardal R, Iwashita T, Park IK, Clarke MF, Morrison SJ. Bmi-1 dependence distinguishes neural stem cell self-renewal from progenitor proliferation. Nature 2003; 425:962-967
  26. Ye Wang, Xinjie Zang, Yao Wang, and Peng Chen (2012) High expression of p16INK4a and low expression of Bmi1 are associated with endothelial cellular senescence in the human cornea. Mol Vis. ; 18: 803—815
  27. Jai-Hee Moon, June Seok Heo, Jun Sung Kim, et al. and Seungkwon You (2011) Reprogramming fibroblasts into induced pluripotent stem cells with Bmi1. Cell Research 21:1305-1315. doi:10.1038/cr.2011.107
  28. Liu J, Cao L, Chen J, Song S, Lee IH, et al. Bmi1 regulates mitochondrial function and the DNA damage response pathway. Nature. 2009;459(7245):387-392. doi:10.1038/nature08040
  29. Dimri, M., Carroll, J. D., Cho, J. H., & Dimri, G. P. (2013). MicroRNA-141 regulates BMI1 expression and induces senescence in human diploid fibroblasts. Cell Cycle, 12(22), 3537-3546 doi:10.4161/cc.26592
  30. Zhonghua Gao,Jin Zhang,Roberto Bonasio, et al & ,Danny Reinberg (2012) PCGF Homologs, CBX Proteins, and RYBP Define Functionally Distinct PRC1 Family Complexes. Molecular Cell, 45(3), 344—356, doi: 10.1016/j.molcel.2012.01.002
  31. Jinzhong Qin, Warren A. Whyte, Endre Anderssen et al. &, Hanno Hock (2012)The Polycomb Group Protein L3mbtl2 Assembles an Atypical PRC1-Family Complex that Is Essential in Pluripotent Stem Cells and Early Development Cell Stem Cell, 11(3), 319—332 http://dx.doi.org/10.1016/j.stem.2012.06.002
  32. Nuno Miguel Luis, Lluis Morey, Luciano Di Croce, Salvador Aznar Benitah (2012) Polycomb in Stem Cells: PRC1 Branches Out. Cell Stem Cell, 11(1), 16-21 http://dx.doi.org/10.1016/j.stem.2012.06.005
  33. Nakama, M., Kawakami, K., Kajitani, T., Urano, T. and Murakami, Y. (2012) DNA-RNA hybrid formation mediates RNAi-directed heterochromatin formation. Genes to Cells, 17: 218—233. doi: 10.1111/j.1365-2443.2012.01583.x
  34. Alka Saxena and Piero Carninci (2011) Long non-coding RNA modifies chromatin Epigenetic silencing by long non-coding RNAs Bioessays; 33(11): 830—839. doi: 10.1002/bies.201100084
  35. Margueron R, Reinberg D. (2011) The Polycomb complex PRC2 and its mark in life. Nature.; 469(7330):343-349. doi:10.1038/nature09784
  36. Claudio Ciferri, Gabriel C Lander, Alessio Maiolica, et al. and Eva Nogales (2012) Molecular architecture of human polycomb repressive complex 2. eLife. 2012; 1: e00005. doi http://dx.doi.org/10.7554/eLife.00005
  37. 1 2 3 Son, J., Shen, S.S., Margueron, R., and Reinberg, D. (2013). Nucleosome binding activities within JARID2 and EZH1 regulate the function of PRC2 on chromatin. Genes Dev., 27:2663-2677 DOI:10.1101/gad.225888.113
  38. McCabe M.T., Heidi M. Ott, Gopinath Ganji, et al. & Caretha L. Creasy (2012) EZH2 inhibition as a therapeutic strategy for lymphoma with EZH2-activating mutations. Nature, 492, 108—112, doi:10.1038/nature11606
  39. Giacomo Cavalli (2012) EZH2 Goes Solo. Science, 338 (6113), 1430—1431 DOI: 10.1126/science.1232332
  40. Ari Melnick (2012) Epigenetic Therapy Leaps Ahead with Specific Targeting of EZH2. Cancer Cell, 22(5), 569—570 http://dx.doi.org/10.1016/j.ccr.2012.10.016
  41. Y. Jacob, E. Bergamin, M. T. A. Donoghue, V. Mongeon, C. LeBlanc, P. Voigt, C. J. Underwood, J. S. Brunzelle, S. D. Michaels, D. Reinberg, J.-F. Couture, R. A. Martienssen. (2014). Selective Methylation of Histone H3 Variant H3.1 Regulates Heterochromatin Replication. Science, 343 (6176): 1249-1253 DOI:10.1126/science.1248357
  42. Cao, Q., Wang, X., Zhao, M., et al. & Chinnaiyan, A. M. (2014). The central role of EED in the orchestration of polycomb group complexes. Nature communications, 5, Article number: 3127 DOI:10.1038/ncomms4127
  43. Aditi Kanhere, Keijo Viiri, Carla C. Araújo, et al. (2010) Short RNAs Are Transcribed from Repressed Polycomb Target Genes and Interact with Polycomb Repressive Complex-2. Molecular Cell,; 38 (5): 675—688 DOI: 10.1016/j.molcel.2010.03.019
  44. Syuzo Kaneko, Roberto Bonasio,Ricardo Saldan, et al. and Danny Reinberg (2014). Interactions between JARID2 and Noncoding RNAs Regulate PRC2 Recruitment to Chromatin. Molecular Cell, DOI: 10.1016/j.molcel.2013.11.012
  45. Zhang Z, Jones A, Sun CW, et al. (2011) PRC2 complexes with JARID2, MTF2, and esPRC2p48 in ES cells to modulate ES cell pluripotency and somatic cell reprogramming. Stem Cells.; 29(2):229-40. doi: 10.1002/stem.578
  46. Lee JT: Epigenetic regulation by long noncoding RNAs. Science 2012, 338:1435-1439
  47. Aleksandra E Kornienko, Philipp M Guenzl, Denise P Barlow and Florian M Pauler Gene regulation by the act of long non-coding RNA transcription. BMC Biology 2013, 11:59 doi:10.1186/1741-7007-11-59
  48. Reis EM and Verjovski-Almeida S (2012) Perspectives of long non-coding RNAs in cancer diagnostics.Front. Gene. 3:32. doi: 10.3389/fgene.2012.00032
  49. Xue Q.D Wang, Jennifer L Crutchley, and Josée Dostie (2011) Shaping the Genome with Non-Coding RNAs. Curr Genomics.; 12(5): 307—321. doi: 10.2174/138920211796429772
  50. Sado T, Brockdorff N. (2013) Advances in understanding chromosome silencing by the long non-coding RNA Xist. Phil. Trans. R. Soc. B 368, 20110325. doi:10.1098/rstb.2011.0325
  51. Jesse M. Engreitz, Amy Pandya-Jones, Patrick McDonel, et al. & Mitchell Guttman (2013) The Xist lncRNA Exploits Three-Dimensional Genome Architecture to Spread Across the X Chromosome. Science DOI: 10.1126/science.1237973
  52. РНК ПОМОГАЮТ ИСКАТЬ РЕГУЛЯТОРНЫМ БЕЛКАМ НУЖНЫЕ ГЕНЫ
  53. Yap KL, Li S, Munoz-Cabello AM, Raguz S, et al. (2010) Molecular interplay of the non-coding RNA ANRIL and methylated histone H3 lysine 27 by polycomb CBX7 in transcriptional silencing of INK4a. Mol Cell. 38:662-74. doi:10.1016/j.molcel.2010.03.021
  54. Ko-Hsuan Hung, Yang Wang and Jing Crystal Zhao (2013) Regulation of Mammalian Gene Dosage by Long Noncoding RNAs. Biomolecules, 3, 124-142; doi:10.3390/biom3010124
  55. Zhao, J.; Ohsumi, T.K.; Kung, J.T et al. & Lee, J.T. (2010) Genome-wide identification of polycomb-associated rnas by rip-seq. Mol.Cell, 40, 939–953 http://dx.doi.org/10.1016/j.molcel.2010.12.011
  56. Stadtfeld, M.; Apostolou, E.; Akutsu, H et al & Hochedlinger, K. (2010) Aberrant silencing of imprinted genes on chromosome 12qf1 in mouse induced pluripotent stem cells. Nature 2010, 465, 175–181 doi:10.1038/nature09017
  57. Phillip Grote, Lars Wittler, David Hendrix, et al. & Bernhard G. Herrmann (2013) The Tissue-Specific lncRNA Fendrr Is an Essential Regulator of Heart and Body Wall Development in the Mouse. Developmental Cell, 24(2), 206—214 10.1016/j.devcel.2012.12.012
  58. Marin-Bejar, O., Marchese, F. P., Athie, A., et al, & Huarte, M. (2013). Pint lincRNA connects the p53 pathway with epigenetic silencing by the Polycomb repressive complex 2. Genome biology, 14(9), R104. doi:10.1186/gb-2013-14-9-r104
  59. Ming Zhuang, Wen Gao, Jing Xu, Ping Wang, Yongqian Shu (2014). The long non-coding RNA H19-derived miR-675 modulates human gastric cancer cell proliferation by targeting tumor suppressor RUNX1. Biochemical and Biophysical Research Communications, http://dx.doi.org/10.1016/j.bbrc.2013.12.126
  60. Luo, M., Li, Z., Wang, W., Zeng, Y., Liu, Z., & Qiu, J. (2013). Long non-coding RNA H19 increases bladder cancer metastasis by associating with EZH2 and inhibiting E-cadherin expression. Cancer letters, 333(2), 213-221. http://dx.doi.org/10.1016/j.canlet.2013.01.033
  61. Kallen, A. N., Zhou, X. B., Xu, J., et al. & Huang, Y. (2013). The imprinted H19 lncRNA antagonizes let-7 microRNAs. Molecular cell, 52(1), 101-112 http://dx.doi.org/10.1016/j.molcel.2013.08.027
  62. Monnier, P., Martinet, C., Pontis, J., Stancheva, I., Ait-Si-Ali, S., & Dandolo, L. (2013). H19 lncRNA controls gene expression of the Imprinted Gene Network by recruiting MBD1. Proceedings of the National Academy of Sciences, 110(51), 20693-20698. DOI: 10.1073/pnas.1310201110
  63. Bijan K. Dey, Karl Pfeifer and Anindya Dutta (2014). The H19 long noncoding RNA gives rise to microRNAs miR-675-3p and miR-675-5p to promote skeletal muscle differentiation and regeneration. Genes & Dev. . 28: 491-501 DOI:10.1101/gad.234419.113
  64. Ren X., Kerppola T.K.(2011) REST interacts with Cbx proteins and regulates polycomb repressive complex 1 occupancy at RE1 elements. Mol. Cell. Biol.;31:2100-2110
  65. Tao Lu, Liviu Aron, Joseph Zullo, et al. (2014) REST and stress resistance in ageing and Alzheimer’s disease. Nature, DOI:10.1038/nature13163
  66. Ming Yu,Tali Mazor,Hui Huang, et al & Alan B. Cantor (2012) Direct Recruitment of Polycomb Repressive Complex 1 to Chromatin by Core Binding Transcription Factors. Molecular Cell, 45, (3), 330—343. doi: 10.1016/j.molcel.2011.11.032
  67. Arnold J. Berk (2012)Yin and yang of mediator function revealed by human mutants. PNAS , 109(48), 19519-19520 doi:10.1073/pnas.1217267109
  68. Rayess H, Wang MB, Srivatsan ES. (2012) Cellular senescence and tumor suppressor gene p16. Int J Cancer.;130(8):1715-25. doi: 10.1002/ijc.27316
  69. Guang Hu, Paul A. Wade (2012)NuRD and Pluripotency: A Complex Balancing Act, 10(5), 497—503 http://dx.doi.org/10.1016/j.stem.2012.04.011
  70. Reynolds N, Salmon-Divon M, Dvinge H et al & Hendrich B. (2011) NuRD-mediated deacetylation of H3K27 facilitates recruitment of Polycomb Repressive Complex 2 to direct gene repression. EMBO J.; 31(3):593-605. doi: 10.1038/emboj.2011.431
  71. Phil Arnold, Anne Schöler, Mikhail Pachkov, et al. and Dirk Schübeler (2012) Modeling of epigenome dynamics identifies transcription factors that mediate Polycomb targeting Genome Res. ,doi:10.1101/gr.142661.112
  72. Lanzuolo C, Lo Sardo F, Diamantini A, Orlando V. (2011) PcG complexes set the stage for epigenetic inheritance of gene silencing in early S phase before replication. PLoS Genet. ;7(11): e1002370 doi: 10.1371/journal.pgen.1002370
  73. Svetlana Petruk, Yurii Sedkov, Danika M. Johnston et al. & Alexander Mazo (2012) TrxG and PcG Proteins but Not Methylated Histones Remain Associated with DNA through Replication . Cell, 150(5), 922—933 http://dx.doi.org/10.1016/j.cell.2012.06.046
  74. Susan M. Abmayr, Jerry L. Workman (2012) Holding on through DNA Replication: Histone Modification or Modifier? Cell, Cell, 150(5), 875—877 http://dx.doi.org/10.1016/j.cell.2012.08.006
  75. Luo, M., et al & Tao, W., Lu, Z., Grummt, I. (2013), NuRD Blocks Reprogramming of Mouse Somatic Cells into Pluripotent Stem Cells. STEM CELLS, 31: 1278–1286. doi: 10.1002/stem.1374.
  76. Yoach Rais, Asaf Zviran, Shay Geula, et al. & Hanna Jacob H. (2013) Deterministic direct reprogramming of somatic cells to pluripotency. Nature, doi:10.1038/nature12587
  77. Philipp Voigt, Wee-Wei Tee and Danny Reinberg (2013) A double take on bivalent promoters. Genes & Dev. 27:1318-1338 doi:10.1101/gad.219626.113
  78. Marco De Gobbi, et al and Douglas R Higgs (2011) Generation of bivalent chromatin domains during cell fate decisions. Epigenetics Chromatin; 4: 9. doi: 10.1186/1756-8935-4-9
  79. Deqing Hu, Alexander S Garruss, Xin Gao, et al. & Ali Shilatifard. (2013) The Mll2 branch of the COMPASS family regulates bivalent promoters in mouse embryonic stem cells. Nature Structural & Molecular Biology,; DOI:10.1038/nsmb.2653
  80. Olivia Alder, Fabrice Lavial, Anne Helness, et al and Véronique Azuara (2010) Ring1B and Suv39h1 delineate distinct chromatin states at bivalent genes during early mouse lineage commitment. Development; 137(15): 2483—2492. doi: 10.1242/dev.048363
  81. Mozzetta, C., Pontis, J., Fritsch, L., et al, & Ait-Si-Ali, S. (2014). The Histone H3 Lysine 9 Methyltransferases G9a and GLP Regulate Polycomb Repressive Complex 2-Mediated Gene Silencing. Molecular cell, 53(2), 277-289 DOI:10.1016/j.molcel.2013.12.005
  82. Abdenour Soufi,Greg Donahue,Kenneth S. Zaret (2012) Facilitators and Impediments of the Pluripotency Reprogramming Factors' Initial Engagement with the Genome. Cell, 151(5), 994—1004, doi: 10.1016/j.cell.2012.09.045
  83. Lienert F, Mohn F, Tiwari VK, Baubec T, Roloff TC, et al. (2011) Genomic prevalence of heterochromatic H3K9me2 and transcription do not discriminate pluripotent from terminally differentiated cells. PLoS Genet 7: e100290. doi:10.1371/journal.pgen.1002090
  84. Issam Aldiri, Monica L. Vetter (2012) PRC2 during vertebrate organogenesis: A complex in transition. Developmental Biology, 367(2), 91-99, http://dx.doi.org/10.1016/j.ydbio.2012.04.030
  85. Jon Mallen-St. Clair, Rengin Soydaner-Azeloglu, Kyoung Eun Lee, et al. and Dafna Bar-Sagi (2012) EZH2 couples pancreatic regeneration to neoplastic progression Genes Dev. 26: 439—444; doi:10.1101/gad.181800.111
  86. H Richly, L Aloia, and L Di Croce (2011) Roles of the Polycomb group proteins in stem cells and cancer. Cell Death Dis; 2(9): e204. doi: 10.1038/cddis.2011.84
  87. Yong Zheng, Liu He, Yu Wan, and Jian Song. (2012) H3K9me-Enhanced DNA Hypermethylation of the p16INK4a Gene: An Epigenetic Signature for Spontaneous Transformation of Rat Mesenchymal Stem Cells Stem Cells and Development. doi:10.1089/scd.2012.0172.
  88. DingXiaolei, WangXiaoying, SontagStephanie, QinJie, WanekPaul, LinQiong, and ZenkeMartin. (2014). The Polycomb Protein Ezh2 Impacts on Induced Pluripotent Stem Cell Generation. Stem Cells and Development. doi:10.1089/scd.2013.0267.

Литература[править | править вики-текст]

См. также[править | править вики-текст]