ZESTE 1 多梳抑制复合物增强剂 2 子单元; EZH1

ZESTE 增强剂,果蝇,同源物 1

HGNC 批准的基因符号:EZH1

细胞遗传学定位:17q21.2 基因组坐标(GRCh38):17:42,700,275-42,745,040(来自 NCBI)

▼ 说明

EZH1 是非经典 Polycomb 抑制复合物-2(PRC2)的一个组成部分,介导组蛋白 H3(参见 602810)lys27(H3K27)的甲基化,并在维持胚胎干细胞多能性和可塑性中发挥作用(Shen et al., 2008)。

▼ 克隆与表达

Abel 等人(1996)指出,染色体 17q21 内的转录作图工作已经鉴定出果蝇基因“zeste 增强子”或 E(z)的人类同源物。在果蝇中,E(z)基因充当片段识别基因的负调节因子。Abel等(1996)通过外显子扩增、cDNA文库筛选、cDNA选择和PCR,克隆了全长人E(z)同源物EZH1。推导的 747 个氨基酸的 EZH1 蛋白的计算分子量为 85 kD。它与果蝇蛋白有大约55%的氨基酸同一性(70%相似性)。EZH1 在所有接受调查的成人和胎儿人体组织中表达为 5 和 6.5 kb 的 2 个主要转录本;克隆 cDNA 的比较表明,选择性剪接可能至少解释了部分转录本大小差异。对 EZH1 cDNA 的分析揭示了涉及 EZH1 和串联连锁基因 GPR2(600240)的不寻常剪接事件,提示了修饰 EZH1 蛋白保守 C 端结构域的潜在机制。

▼ 基因功能

Shen等人(2008)发现,敲除PRC2催化子单元Ezh2(601573)的胚胎干(ES)细胞,保留了PRC2抑制基因子集上的H3K27甲基化。他们将 Ezh1 鉴定为非经典 PRC2 复合物的一个组成部分,并表明 Ezh1 在体内和体外都充当 H3K27 甲基转移酶。Ezh1 与 Ezh2 -/- 细胞染色质上的 H3K27 三甲基化标记共定位,并优先在发育相关基因上保留该标记。此外,非经典Ezh1介导的PRC2和经典EZH2介导的PRC2在重叠基因上催化H2K27三甲基化。Ezh1 和 Ezh2 的共缺失消除了 H3K27 上的残余甲基化并解除了 H2K27 三甲基化靶基因的抑制。Shen et al.(2008)得出结论,EZH1 具有保护 ES 细胞身份的作用。

PRC2的基因沉默活性取决于其通过EZH2子单元和复合物的至少2个其他子单元的催化SET结构域对H3K27进行三甲基化的能力:SUZ12(606245)和EED(605984)。Margueron 等人(2009)表明,EED 的羧基末端结构域特异性地与携带与抑制性染色质标记相关的三甲基赖氨酸残基的组蛋白尾结合,这导致 PRC2 甲基转移酶活性的变构激活。EED 中的突变阻止其识别抑制性三甲基赖氨酸标记,从而在体外消除了 PRC2 的激活,并且在果蝇中降低了整体甲基化并扰乱了发育。Margueron 等人(2009)得出的结论是,他们的发现提出了 H3K27 甲基-3 标记的遗传模型,该模型解释了抑制性染色质结构域的维持以及组蛋白修饰从母细胞到子细胞的传递。

Seong et al.(2010)研究了亨廷顿蛋白(HTT; 613004)与表观遗传沉默子 PRC2,由共同的胚胎缺陷表型表明。对一组具有不同聚谷氨酰胺区域的全长重组亨廷顿蛋白的分析表明,具有显着的构象灵活性,具有分隔 2 个大 α 螺旋结构域的可接近铰链。缺乏亨廷顿蛋白的小鼠胚胎表现出 PRC2 对 Hox 基因表达、滋养层巨细胞分化、父本 X 染色体失活和组蛋白 H3K27 三甲基化的调节受损,而野生型胚体中的全长内源核亨廷顿蛋白与 PRC2 子单元相关,并且在 Hoxb9(142964)处检测到三甲基化组蛋白 H3K27。全长重组亨廷顿蛋白支持直接刺激作用,在体外显着增加重组 PRC2 的组蛋白 H3K27 三甲基化酶活性,结构功能分析表明,多谷氨酰胺区域增强了全长亨廷顿蛋白 PRC2 的刺激,无论是在 Hdh(Q111)胚状体内以及在体外,使用重组的 PRC2。Seong 等人(2010)指出多子单元 PRC2 复合物在神经退行性疾病(例如亨廷顿舞蹈病)中的作用。

Maier等人(2015)利用小鼠胚胎干细胞(ESCs)证实了两种主要的抑制性组蛋白甲基转移酶复合物PRC2和G9a(EHMT2)之间的相互作用;604599)-Glp(EHMT1; 607001)。此外,这些配合物共享多个相互作用伙伴,包括Znf518a(617733)和Znf518b(617734)。在体外,Znf518b 直接与 G9a 和 2 个替代 PRC2 甲基转移酶子单元 Ezh1 和 Ezh2 相互作用。小鼠 ESC 中 Znf518b 的敲低减少了整体 H3K9 二甲基化。Maier et al.(2015)得出结论,ZNF518B可能介导PRC2和G9A-GLP之间的关联并调节G9A-GLP活性。

Vo et al.(2018)表明,多梳族蛋白 EZH1 的表达减少可以增强人类多能干细胞的多淋巴输出。此外,小鼠胚胎中的Ezh1缺陷导致体内功能性定型造血干细胞的早熟出现。因此,Vo等人(2018)得出结论,他们将EZH1鉴定为早期哺乳动物胚胎中造血多能性的抑制因子。

▼ 测绘

通过基因组序列分析,Abel等(1996)将EZH1基因定位到染色体17q21,靠近BRCA1基因(113705)。

Laible et al.(1999)通过FISH将小鼠Ezh1基因定位到染色体11。

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