CTCF

CTCF
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CTCF
Protein CTCF PDB 1x6h.png
사용 가능한 구조
PDBOrtholog 검색: PDBe RCSB
식별자
에일리어스CTCF, MRD21, CCCTC 결합 계수, FAP108, CFAP108
외부 IDOMIM : 604167 MGI : 109447 HomoloGene : 4786 GenCard : CTCF
맞춤법
종.인간마우스
엔트레즈

10664

13018

앙상블

ENSG00000102974

ENSMUSG00000005698

유니프로트

P49711

Q61164

RefSeq(mRNA)

NM_001191022
NM_006565
NM_001363916

NM_181322
NM_001358924

RefSeq(단백질)

NP_001177951
NP_006556
NP_001350845

장소(UCSC)Chr 16: 67.56 ~67.64 MbChr 8: 105.64 ~105.68 Mb
PubMed 검색[3][4]
위키데이터
인간 보기/편집마우스 표시/편집

11-아연 핑거 단백질 또는 CCCTC 결합 인자로 알려진 전사 억제제 CTCF는 사람에게서 CTCF [5][6]유전자에 의해 암호화되는 전사 인자이다.CTCF는 전사 조절, 절연체 활성, V(D)J 재조합[7] 및 염색질 구조의 [8]조절을 포함한 많은 세포 과정에 관여합니다.

검출

CCCTC-결합인자(CTCF)는 닭 c-myc 유전자의 음성 조절인자로 처음 발견되었다.이 단백질은 코어 배열 CCCTC의 세 번의 규칙적인 간격의 반복에 결합하는 것으로 발견되어 CCCTC 결합 [9]인자로 명명되었다.

기능.

CTCF의 주요 역할은 [8]크로마틴의 3D 구조를 조절하는 것으로 생각됩니다.CTCF는 DNA 가닥을 결합하여 염색질 루프를 형성하고 DNA를 핵 라미나와 [10]같은 세포 구조에 고정시킵니다.그것은 또한 활성 DNA와 이색 DNA 사이의 경계를 정의합니다.

DNA의 3D 구조가 유전자의 조절에 영향을 미치기 때문에 CTCF의 활동은 유전자의 발현에 영향을 미친다.CTCF는 인핸서와 프로모터 간의 상호작용을 차단하는 시퀀스인 절연체 활동의 주요 부분으로 생각됩니다.CTCF 결합은 또한 유전자 발현을 촉진하고 억제하는 것으로 나타났다.CTCF가 단지 그것의 루프 활성을 통해 유전자 발현에 영향을 미치는지, 아니면 알려지지 않은 다른 [8]활성을 가지고 있는지는 알려지지 않았다.최근 연구에서 CTCF는 TAD를 구분하는 것 외에 프로모터-인핸서 루프를 매개하여 종종 프로모터-인핸서 상호작용을 촉진하는 것으로 나타났다.[11]이는 CTCF의 하위 집단이 전사를 활성화하기 위해 RNA 중합효소 II(Pol II) 단백질 복합체와 연관되어 있다는 개념과 일치한다.CTCF는 전사인자 결합 인핸서를 전사 개시 사이트 근위 조절 요소에 브리지하고 Pol II와 대화함으로써 전사를 개시하는 데 도움이 될 수 있습니다.따라서 전사 규제 시퀀스 간의 컨택을 촉진하기 위한 CTCF의 역할을 지원합니다.이 모델은 베타글로빈 궤적에 대한 이전 연구에 의해 입증되었다.

관찰된 활동

CTCF의 바인딩은 다음과 같은 많은 영향을 미치는 것으로 나타났습니다.어느 경우든 CTCF가 직접 결과를 호출하는지, 간접적으로 호출하는지(특히 루프 역할을 통해) 알 수 없습니다.

전사 규제

단백질 CTCF는 차등메틸화영역-1(DMR1) 및 [12][13]MAR3과 함께 H-19 임프린트 제어영역(ICR)에 결합함으로써 인슐린 유사 성장인자 2 유전자를 억제하는 데 큰 역할을 한다.

단열재

CTCF에 의한 타겟팅 시퀀스 요소의 결합은 인핸서와 프로모터 간의 상호작용을 차단할 수 있으며, 따라서 인핸서의 활성을 특정 기능 영역으로 제한할 수 있다.CTCF는 인핸서 블로킹으로 작용할 뿐만 아니라 헤테로크로마틴 구조의 확산을 방지함으로써 염색질[14] 장벽으로도 작용할 수 있다.

염색질 구조 조절

CTCF는 물리적으로 자기 자신과 결합해 호모디머를 [15]형성하고, 이로 인해 결합된 DNA가 [16]루프를 형성합니다.CTCF는 또한 핵 라미나에 [10]결합된 DNA 단면의 경계에서 자주 발생한다.ChIP-seq에 이어 ChIP-seq(Chromatin Immuno-preciptation)를 사용하여 CTCF는 게놈 전체에 걸쳐 응집되어 유전자 조절 메커니즘과 고차 염색질 [17]구조에 영향을 미치는 것으로 밝혀졌다.현재 DNA 루프는 "루프 압출" 메커니즘에 의해 형성되며, 이로 인해 응집된 고리는 CTCF와 만날 때까지 DNA를 따라 활발하게 이동됩니다.CTCF는 응집력을 멈추기 위해 적절한 방향에 있어야 합니다.

RNA 스플라이싱 조절

CTCF 결합은 mRNA [18]스플라이싱에 영향을 미치는 것으로 나타났습니다.

DNA결합

CTCF는 컨센서스 시퀀스 CCGGGNGGCAG에 바인드합니다(IUPAC 표기).[19][20]이 순서는 구조에서 11개의 아연 핑거 모티브로 정의된다.CTCF의 결합은 [21]결합하는 DNA의 CpG 메틸화에 의해 파괴된다.한편, CTCF 결합은 DNA [22]메틸화의 확산을 위한 경계를 설정할 수 있다.최근 연구에서 CTCF 결합 손실은 인간 [23][24][25]게놈에서 CTCF의 또 다른 후생적 리모델링 역할을 반영하는 국소적인 CpG 메틸화를 증가시키는 것으로 보고되었다.

CTCF는 19개의 다양한 세포 유형(정상 12개, 불멸 7개)에서 평균 약 55,000개의 DNA 부위와 19개의 모든 세포 [26]유형에 걸쳐 총 77,811개의 별개의 결합 부위에서 결합합니다.CTCF는 아연 손가락의 다양한 조합을 사용하여 여러 배열에 결합할 수 있는 능력으로 "다가 단백질"[5]의 지위를 얻었다.30,000개 이상의 CTCF 바인딩 사이트가 [27]특징지어졌습니다.인간 게놈은 세포 유형에 따라 15,000개에서 40,000개의 CTCF 결합 부위를 포함하고 있으며, 이는 유전자 [14][19][28]조절에서 CTCF가 광범위한 역할을 한다는 것을 암시한다.또한 CTCF 결합부위는 뉴클레오좀 위치결정 앵커로서 작용하여 다양한 게놈 신호를 배열하기 위해 사용될 때 여러 측면의 뉴클레오솜을 쉽게 [14][29]동정할 수 있다.한편, 고해상도 뉴클레오솜 매핑 연구는 세포 유형 간의 CTCF 결합의 차이가 뉴클레오솜 [30]위치의 차이에 기인할 수 있다는 것을 보여주었다.일부 유전자의 CTCF 결합 부위의 메틸화 손실은 남성 [20]불임을 포함한 인간의 질병과 관련이 있는 것으로 밝혀졌다.

단백질-단백질 상호작용

CTCF는 그 자체에 바인드하여 [15]호모디머를 형성합니다.CTCF는 또한 Y박스 결합 단백질 [31]1과 상호작용하는 것으로 나타났다. CTCF는 또한 적절한 방향으로 [32]CTCF와 만날 때까지 링 모양의 구조를 통해 하나 또는 두 개의 DNA 가닥을 능동적으로 전위시킴으로써 크로마틴 루프를 밀어내는 응집체와 함께 국재화된다.CTCF는 Chd4 및 Snf2h(SMARCA5)[33]와 같은 염색질 재모듈러와도 상호작용하는 것으로 알려져 있다.

레퍼런스

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추가 정보

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