POU 结构域,3 类,转录因子 2;POU3F2
POUF3
BRN2, 老鼠, 同源; BRN2
八聚体结合转录因子 7;OCT7
N-OCT-3基因
HGNC 批准的基因符号:POU3F2
细胞遗传学定位:6q16.1 基因组坐标(GRCh38):6:98,834,574-98,839,458(来自 NCBI)
▼ 说明
POU3F2 属于与八聚体 DNA 序列 ATGCAAAT 结合的转录因子大家族。大多数这些蛋白质共享一个高度同源的区域,称为 POU 结构域,该区域出现在几种哺乳动物转录因子中,包括八聚体结合蛋白 Oct1(POU2F1; 164175)和Oct2(POU2F2; 164176)和垂体蛋白Pit1(PIT1; 173110)。III类POU基因主要在中枢神经系统(CNS)中表达。诸如此类的中枢神经系统特异性转录因子很可能通过调节其不同的基因表达模式在哺乳动物神经发生中发挥重要作用(Schreiber et al., 1993;阿塔纳索斯基等人,1995)。
▼ 克隆与表达
人类大脑-2基因的对应基因(Brn2)首次在脑核提取物中被发现,并被命名为N-Oct-3(Schreiber et al., 1993)。该蛋白质在发育过程中的中枢神经系统和成年大脑中表达。Atanasoski等人(1995)报道了人类POU3F2基因的分离和表征,该基因编码N-Oct-3蛋白。启动子区域 650 bp 的测序显示 POU3F2 与 小鼠 Brn2 基因有 84% 的序列同一性。
▼ 基因功能
POU转录因子Oct6(602479)在雪旺细胞发育中发挥作用。Jaegle等人(2003)在鸡胚、雏鸡和小鼠的坐骨神经提取物中表明,Brn2在发育中的雪旺细胞中以与Oct6类似的方式表达和调节,并且Brn2基因的激活不依赖于10 月 6 日 在 Oct6 缺陷的小鼠雪旺细胞中过表达 Brn2 可以部分挽救周围神经发育迟缓,同时活性髓鞘雪旺细胞数量增加,表明 Brn2 可以在功能上替代 Oct6,促进从前髓鞘细胞向髓鞘雪旺细胞的转变。Oct6 和 Brn2 的复合破坏导致更严重的表型和异常的神经形态。Jaegle et al.(2003)得出结论,Brn2 和 Oct6 共同发挥施万细胞发育的正调节因子的作用。
δ基因的激活,如δ1(DLL1;606582),原神经因子是神经发生中进化上保守的步骤,导致Notch(参见190198)信号的激活并维持神经祖细胞子集中的未分化状态。Castro et al.(2006)表明,小鼠δ1的激活涉及Mash1(ASCL1;ASCL1;100790)和Brn1(POU3F3; 602480)/Brn2 为 δ1 基因中进化保守的基序。他们在其他几个人类、小鼠和大鼠基因中发现了 MASH1/BRN 结合基序,表明 MASH1 和 BRN 蛋白协同调节控制神经源性程序多个方面的基因。
Vierbuchen et al.(2010)假设神经谱系特异性转录因子的组合表达可以直接将成纤维细胞转化为神经元。Vierbuchen et al.(2010)从 19 个候选基因开始,仅鉴定了 3 个因子的组合,Ascl1(100790)、Brn2 和 Myt1l(613084),足以快速有效地转化胚胎和出生后成纤维细胞。在体外转化为功能性神经元。这些诱导的神经元细胞表达多种神经元特异性蛋白质,产生动作电位,并形成功能性突触。
Pang等人(2011)表明,POU3F2、ASCL1和MYT1L最早在转基因激活后6天就可以从人类多能干细胞产生功能性神经元。当与NEUROD1(601724)结合时,即使在外源转录因子下调后,这些因子也可以将胎儿和出生后的人类成纤维细胞转化为具有典型神经元形态并表达多种神经元标记的诱导神经元细胞。重要的是,绝大多数人类诱导神经元细胞能够产生动作电位,并且当与原代小鼠皮层神经元共培养时,许多细胞成熟以接受突触接触。Pang等人(2011)得出结论,非神经元人类体细胞以及多能干细胞可以通过谱系决定转录因子直接转化为神经元。
Zhu等人(2018)发现Brn2的过度表达或暂时表达足以启动小鼠皮质星形胶质细胞产生功能性神经元。对不同脑区星形胶质细胞的比较分析表明,Brn2诱导的神经元转换对皮质星形胶质细胞具有特异性,这表明不同区域的星形胶质细胞对转录因子的反应不同。进一步分析表明,神经元转换效率还取决于细胞增殖和星形胶质细胞的培养条件。通过改变培养条件,表达Brn2的星形胶质细胞可以转化为神经祖细胞,表明Brn2诱导的星形胶质细胞的转化依赖于细胞微环境。
▼ 基因结构
Atanasoski et al.(1995)确定POU3F2基因是无内含子的。
▼ 测绘
Atanasoski et al.(1995)通过体细胞杂交体的Southern印迹分析和原位杂交,将POU3F2基因定位到6q16。
Xia et al.(1993)将Brn2(Pou3f2)基因定位到小鼠染色体4。