《Blood》:Highly discriminative globin gene activation by the non-canonical BAF chromatin remodeling complex
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本研究发现ncBAF复合物通过亚基BRD9和BAF60A选择性激活成人血红蛋白基因(HBB和HBD),敲除或抑制该复合物导致基因表达下调及红细胞分化加速,揭示BAF在基因特异性调控中的新机制。
阿比鲁普·巴吉(Abhirup Bagchi)|辛杜·比拉坎蒂(Sindhu Billakanti)|瓦内萨·谢胡(Vanessa Shehu)|凯瑟琳·M·法雷尔(Kathryn M. Farrell)|莎拉·A·科泰塔(Sarah A. Cottetta)|贝利·N·戈弗雷(Bailey N. Godfrey)|米凯拉·阿尔珀特(Micaela Alpert)|雅各布·弗洛雷斯-泽兰斯基(Jacob Flores-Zeranski)|克里斯塔·A·布迪尼奇(Krista A. Budinich)|耿壮壮(Zhuangzhuang Geng)|奥谢伊扎·阿卜杜勒马利克(Osheiza Abdulmalik)|贝琳达·M·贾丁(Belinda M. Giardine)|谢丽尔·A·凯勒(Cheryl A. Keller)|罗斯·C·哈迪森(Ross C. Hardison)|史俊伟(Junwei Shi)|尤金·坎德罗斯(Eugene Khandros)
费城儿童医院血液科,宾夕法尼亚州费城
摘要
胎儿期(HBG)向成人期(HBB 和 HBD)β-珠蛋白基因表达的转变调控机制,一直是临床相关发育转录调控研究的典范。针对这一转变的机制研究主要集中在HBG抑制因子上,而对潜在的HBG激活因子关注较少。我们发现,在成人型HUDEP2红细胞中,ATP依赖性的染色质重塑因子BRG1优先激活HBG基因以及次要的成人HBD基因。BRG1是三个BAF复合体的核心催化亚基,包括经典BAF、多溴化BAF和非经典BAF(ncBAF),这些复合体在不同的基因和细胞类型背景下调节染色质的可及性。为了解析介导红细胞中HBG和HBD选择性激活的具体BAF复合体构型,我们通过CRISPR技术针对各个亚基进行了靶向研究,并确定调控作用主要发生在ncBAF复合体上。当ncBAF复合体的BRD9和BAF60A亚基缺失时,HBG和HBD的转录水平下降,同时红细胞的分化过程和血红蛋白合成加速。在HUDEP2细胞和原代红细胞中急性药物诱导的BRD9缺失会选择性降低HBD和HBG的转录,表明BRD9对这些基因具有直接调控作用。总体而言,我们的发现表明,BAF复合体通过不同的亚基组合能够在多基因簇中调节选择性基因表达。这扩展了传统上将BAF视为通用共激活因子的观点,突显了其在基因特异性调控中的作用,并为治疗红细胞疾病中的β-样珠蛋白基因提供了潜在的调控靶点。