Transcript C/EBP - prezentacja

Rodzina białek
C/EBP w zarysie
Przemysław Grudnik
Zakład Biochemii Ogólnej, Wydział Biotechnologii,
Uniwersytet Jagielloński
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
Wstęp
Struktura C/EBP
Wybrane funkcje
Zarys Regulacji
- regulacja transkrypcyjna
Translacja
Modulacja funkcji
Interakcje białko – białko
Schorzenia
Podsumowanie
Rodzina białek C/EBP
2
C/EBP - czyli z czym to się je
CCAAT/ enhancer-binding proteins
synonim: CCAAT-box binding factor
sekwencja regulatorowa CCAAT – ok. 80-60 pz od
miejsca inicjacji transkrypcji
sekwencja wzmacniająca TT/GNNGA/CAAT
domena N-końcowa: funkcja regulatorowa
domena C-końcowa: wiązanie DNA, struktura b-Zip
Rodzina białek C/EBP
3
Geny C/EBP
C/EBP alfa, beta i delta – brak intronów
lokalizacja: alfa – 19q13.1 beta – 20q13.1 delta – 8p11.2-p11.1
C/EBP – epsilon: 3 eksony, 14q11.2
Rodzina białek C/EBP
4
Krewni i znajomi królika –
czyli C/EBP z rodziną
C/EBP – alfa (CEBPA)
C/EBP – beta (CEBPB, IL-DBP ...)
C/EBP – gamma (Ig/EBP)
C/EBP – delta (CEBPD ...)
C/EBP – epsilon (CEBPE)
Rodzina białek C/EBP
5
Struktura
Rodzina białek C/EBP
6
Rys 1. Zamek Leucynowy C/EBP (pdb)
Rodzina białek C/EBP
7
Rys 2. C/EBP – beta + DNA (pdb)
Rodzina białek C/EBP
8
Funkcje C/EBP
Adipocyty
regulacja adipogenezy
wysoka ekspresja C/EBP-alfa
inicjacja adipogenezy bez obecności innych czynników
ekspresja antysensownego C/EBP-alfa blokuje a-genezę
brak C/EBP-beta –gamma: blok adipogenezy
Rodzina białek C/EBP
9
Funkcje C/EBP
Komórki mieloidalne
ekspresja C/EBP α β γ i ε
niedobór α prowadzi do nie wytwarzania dojrzałych
neutrofili
niedobór ε:- atypowa morfologia neutrofili
- defekt wybuchu oddechowego
- opóźniony efekt zapalny
C/EBP β – rola w różnicowaniu się makrofagów
Rodzina białek C/EBP
10
Funkcje C/EBP
Inne komórki
różnicowanie się: hepatocyty, keratynocyty, kom. nerwowe ...
miejsca wiązania C/EBP w promotorach genów hepatocytów
odpowiedzialnych za odpowiedź na uszkodzenie
brak ekspresji C/EBP-alfa prowadzi do nowotworów wątroby
poprawna ekspresja C/EBP -> ekspresja białek mleka ssaczego
Rodzina białek C/EBP
11
Funkcje C/EBP
Odczyn zapalny
C/EBP α β i γ regulacja przez czynniki prozapalne:
- LPS
- IL-1, IL-6
niedobór C/EBP ε opóźnia migrację neutrofili
Rodzina białek C/EBP
12
Regulacja C/EBP
GEN
C/EBP
POZIOM
AKTYWATOR
REPRESOR
α
mRNA
DBA
Hormony tyroidowe
EGF, GH, IFN-γ , IL-1;-6, insulina
EGF, aktywatory PKC
β
mRNA
NL
DBA
cAMP, glukagon, GH, IFN-γ
cAMP, LPS, TNF- α
TNF- β, EGF
δ
ε
ζ
mRNA
GH, IFN
mRNA
IFN-γ , IL-1;-6, insulina, LPS
mRNA
AP
NO, LPS, PGA2, UV
Stres komórkowy
TNF- α
Legenda: DBA – DNA binding activity; NL – nuclear localisation; AP – activation potential
Rodzina białek C/EBP
13
Regulacja transkrypcyjna
C/EBP alfa
promotor z miejscami wiązania: C/EBP, Sp1, NF-1, NF-Y,
NF-κB
autoaktywacja w transfekowanych komórkach (plazmid)
aktywacja przy braku lub nadekspresji c-myc
hormony tyroidowe [-602-589 – promotora]
inhibicja: białko c-Myc (interakcja z rdzeniem promotora)
Rodzina białek C/EBP
14
Regulacja transkrypcyjna
C/EBP beta
autoregulacja
CREB (cAMP-response-element-binding protein)
- interakcja w pobliżu TATA-box
Indukcja poprzez IL-6 -> CREB
APR – Acute phase response
zależne od cytokin: IL-6, TNF- α
Rodzina białek C/EBP
15
Regulacja transkrypcyjna
C/EBP delta
ekspresja konstytutywna w osteoblastach
(aktywacja syntezy IGF-I)
promotor z Runt domain factor binding place (Runx)
aktywność promotora zmniejszona przy mutacji Runx
miejsce wiążące STAT-3
Rodzina białek C/EBP
16
Regulacja transkrypcyjna
C/EBP epsilon
dwa różne promotory transkrypcji: pα i pβ
promotory z TATAAA – box
element wiążący kwas retinowy
Rodzina białek C/EBP
17
Translacja
C/EBP- alfa
dwie izoformy: 42 kDa i 30 kDa – z jednego mRNA
forma 30 kDa – mniejszy potencjał aktywacyjny
stosunek obu form różny w zależności od fazy różnicowania
uORF – konserwatywna, 7pz od kodonu start
C/EBP – beta
formy LAP – aktywator, LIP – represor
LAP/LIP tkankowo zależna np. LIP więcej w nowotw. Piersi
stosunek izoform kontrolowany przez RNA-dep. PK, szlak
mTOR oraz czynniki inicjacyjne: eIF-2α i eIF-4E
Rodzina białek C/EBP
18
Translacja
42 kDa
30 kDa
Rodzina białek C/EBP
19
Modulacja Funkcji
C/EBP beta
supresja poprzez fosforylację
fosforylacja Thr235 przez szlak MAPK Ser105 przez PKC
fosforylacja poprzez PKC zmniejsza możliwości wiązania
PKA -> translokacja do jądra i aktywacja genu c-fos
Fosforylacja zazwyczaj zmniejsza możliwości
wiązania C/EBP do DNA
Rodzina białek C/EBP
20
Szlak MAPK
Rodzina białek C/EBP
21
Interakcje białko – białko
C/EBPα najsilniejszy aktywator transkrypcji
tworzenie heterodimerów przez białka z rodziny C/EBP
heterodimery z białkami bZIP i non-bZIP:
- interakcja C/EBPβ z jednostką p50 NF-κB, AP1,
Rb, wirusowym białkiem X,
heterodimery często posiadają inną specyficzność wiązania
Rodzina białek C/EBP
22
Schorzenia
C/EBPα – ostra białaczka szpikowa
(delecja 263 – 269)
C/EBPε – specyficzne upośledzenie
granulocytów (delecja 2 eksonu)
Rodzina białek C/EBP
23
Podsumowanie
6 białek z rodziny C/EBP
motyw suwaka leucynowego
największa ekspresja w:
adipocytach, hepatocytach, kom. mieloidalnych,
kom nerwowych...
regulacja odczynu zapalnego
wiele szlaków aktywacji
kilka izoform jednego czynnika
upośledzenie powoduje zaburzenia i ciężkie choroby
Rodzina białek C/EBP
24
Bibliografia
Vidal N. O. A. i wsp. J. Endocrinol. (1997) 155, 433-441
Chin-Jing Chang i wsp. Mol.Cell.Biol. 1990 p. 6642-6653
Protein Data Bank - www.rcsb.org/pdb
Online Mendelian Inheritance in Man –
www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=OMIM
Rodzina białek C/EBP
25