CTCF - CTCF

CTCF
Estruturas disponíveis
PDB	Pesquisa Ortholog: PDBe RCSB
Lista de códigos de id do PDB
	1X6H , 2CT1
Identificadores
Apelido	CTCF , MRD21, fator de ligação ao CCCTC, FAP108, CFAP108
IDs externos	OMIM : 604167 MGI : 109447 HomoloGene : 4786 GeneCards : CTCF
Localização do gene ( humano )
Chr.	Cromossomo 16 (humano)
Fim	67.639.177 bp
Localização do gene ( mouse )
Chr.	Cromossomo 8 (mouse)
Fim	105.682.922 bp
Padrão de expressão de RNA
	Mais dados de expressão de referência
Ontologia genética
Função molecular	• Ligação ao DNA ; • GO: 0001106 atividade do corepressor da transcrição ; • GO: 0001131, GO: 0001151, GO: 0001130, GO: 0001204 Atividade do fator de transcrição de ligação ao DNA ; • Ligação ao íon zinco ; • Ligação ao íon metálico ; • Ligação à sequência isolante da cromatina ; • GO: 0000980 RNA ligação ao DNA específica da sequência da região cis-reguladora da polimerase II ; • GO: 0001078, GO: 0001214, GO: 0001206 atividade repressora da transcrição de ligação ao DNA, RNA polimerase II específico ; • GO: 0001948 ligação à proteína ; • ligação ao ácido nucleico ; • GO: 0001200, GO: 0001133, GO: 0001201 atividade do fator de transcrição de ligação ao DNA, específico do RNA polimerase II ; • ligação ao DNA específico da sequência ; • GO: 0001077, GO: 0001212, GO: 0001213, GO: 0001211, GO: 0001205 ativador da transcrição de ligação ao DNA atividade, específico de RNA polimerase II ; • ligação à cromatina;
Componente celular	• nucleoplasma ; • cromossomo ; • nucléolo ; • cromossomo, região centromérica ; • cromossomo condensado ; • núcleo;
Processo biológico	• regulação da transcrição, modelada por DNA ; • regulação da expressão gênica, epigenética ; • regulação da coesão cromátide irmã centromérica ; • regulação da função molecular, epigenética ; • segregação cromossômica ; • posicionamento do nucleossomo ; • transcrição, modelada por DNA ; • regulação positiva da transcrição, modelada por DNA ; • regulação negativa da transcrição, modelada por DNA ; • localização da proteína no cromossomo, região centromérica ; • regulação negativa da proliferação da população celular ; • organização da cromatina ; • regulação negativa da transcrição pela RNA polimerase II ; • regulação positiva da expressão gênica ; • metilação do DNA ; • regulação da expressão gênica por impressão genética ; • manutenção da metilação do DNA ; • regulação negativa da expressão gênica ; • regulação da metilação das histonas ; • regulação da acetilação das histonas ; • regulação positiva da transcrição pela RNA polimerase II;
	Fontes: Amigo / QuickGO
Ortólogos
	10664
	13018
	ENSG00000102974
	ENSMUSG00000005698
	P49711
	Q61164
	NM_001191022 ; NM_006565 ; NM_001363916
	NM_181322 ; NM_001358924
	NP_001177951 ; NP_006556 ; NP_001350845
	NP_851839 ; NP_001345853
	Wikidata
Ver / Editar Humano	Ver / Editar Mouse

O repressor transcricional CTCF também conhecido como proteína dedo de zinco 11 ou fator de ligação CCCTC é um fator de transcrição que em humanos é codificado pelo gene CTCF . O CTCF está envolvido em muitos processos celulares, incluindo regulação da transcrição , atividade do isolador , recombinação V (D) J e regulação da arquitetura da cromatina .

Descoberta

O fator de ligação CCCTC ou CTCF foi inicialmente descoberto como um regulador negativo do gene c-myc de frango . Verificou-se que esta proteína se ligava a três repetições espaçadas regularmente da sequência central CCCTC e, portanto, foi denominada fator de ligação CCCTC.

Função

Acredita-se que o papel principal do CTCF seja regular a estrutura 3D da cromatina. O CTCF une fitas de DNA, formando loops de cromatina, e ancora o DNA a estruturas celulares como a lâmina nuclear . Ele também define os limites entre o DNA ativo e heterocromático.

Uma vez que a estrutura 3D do DNA influencia a regulação dos genes, a atividade do CTCF influencia a expressão dos genes. Acredita-se que o CTCF seja uma parte primária da atividade dos isolantes , sequências que bloqueiam a interação entre potenciadores e promotores. A ligação de CTCF também demonstrou promover e reprimir a expressão gênica. Não se sabe se o CTCF afeta a expressão do gene apenas por meio de sua atividade de looping ou se tem alguma outra atividade desconhecida.

Atividade observada

A ligação de CTCF demonstrou ter muitos efeitos, que são enumerados abaixo. Em cada caso, não se sabe se o CTCF evoca diretamente o resultado ou se o faz indiretamente (em particular por meio de sua função de loop).

Regulação transcricional

A proteína CTCF desempenha um papel importante na repressão do gene do fator de crescimento semelhante à insulina 2 , ligando-se à região de controle de impressão H-19 (ICR) junto com a região-1 diferencialmente metilada ( DMR1 ) e MAR3 .

Isolamento

A ligação de elementos de sequência de direcionamento por CTCF pode bloquear a interação entre intensificadores e promotores, portanto, limitando a atividade de intensificadores a certos domínios funcionais. Além de atuar como um potenciador bloqueador, o CTCF também pode atuar como uma barreira à cromatina, evitando a disseminação de estruturas heterocromatínicas.

Regulação da arquitetura da cromatina

O CTCF se liga fisicamente a si mesmo para formar homodímeros, o que faz com que o DNA ligado forme alças. A CTCF também ocorre com frequência nos limites de seções de DNA ligadas à lâmina nuclear . Usando a imuno-precipitação da cromatina (ChIP) seguida por ChIP-seq , verificou-se que o CTCF se localiza com a coesina em todo o genoma e afeta os mecanismos reguladores do gene e a estrutura da cromatina de ordem superior. Atualmente, acredita-se que as alças de DNA são formadas pelo mecanismo de "extrusão de alça", pelo qual o anel de coesina está sendo translocado ativamente ao longo do DNA até encontrar o CTCF. O CTCF deve estar em uma orientação adequada para interromper a coesina.

Regulação de splicing de RNA

Foi demonstrado que a ligação de CTCF influencia o processamento do mRNA.

Ligação de DNA

O CTCF liga-se à sequência de consenso CCGCGNGGNGGCAG (em notação IUPAC ). Esta sequência é definida por 11 motivos de dedo de zinco em sua estrutura. A ligação do CTCF é interrompida pela metilação CpG do DNA ao qual se liga. Por outro lado, a ligação de CTCF pode definir limites para a propagação da metilação do DNA.

O CTCF liga-se a uma média de cerca de 55.000 sítios de DNA em 19 diversos tipos de células (12 normais e 7 imortais) e no total 77.811 sítios de ligação distintos em todos os 19 tipos de células. A capacidade do CTCF de se ligar a várias sequências por meio do uso de várias combinações de seus dedos de zinco lhe rendeu o status de uma "proteína multivalente". Mais de 30.000 locais de ligação de CTCF foram caracterizados. O genoma humano contém qualquer lugar entre 15.000-40.000 locais de ligação do CTCF, dependendo do tipo de célula, sugerindo um papel difundido para o CTCF na regulação do gene. Além disso, os locais de ligação de CTCF atuam como âncoras de posicionamento de nucleossomos de modo que, quando usados para alinhar vários sinais genômicos, múltiplos nucleossomos de flanco podem ser facilmente identificados. Por outro lado, estudos de mapeamento de nucleossomos de alta resolução demonstraram que as diferenças de ligação do CTCF entre os tipos de células podem ser atribuídas às diferenças nas localizações dos nucleossomos. Verificou-se que a perda de metilação no local de ligação do CTCF de alguns genes está relacionada a doenças humanas, incluindo infertilidade masculina.

Interações proteína-proteína

O CTCF se liga a si mesmo para formar homodímeros . CTCF, também tem sido demonstrado que interagem com Y caixa de proteína 1 de ligação . O CTCF também se co-localiza com a coesina , que expulsa as alças da cromatina ao translocar ativamente uma ou duas fitas de DNA através de sua estrutura em forma de anel, até encontrar o CTCF em uma orientação adequada. O CTCF também é conhecido por interagir com remodeladores de cromatina, como Chd4 e Snf2h ( SMARCA5 ).

Referências

Leitura adicional

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links externos

CCCTC-binding + factor no US National Library of Medicine Medical Subject Headings (MeSH)
FactorBook CTCF
Human CTCF localização genoma e CTCF gene detalhes da página no navegador UCSC Genome .
https://www.ctcfcommunity.org Um grupo para famílias afetadas por mutações CTCF

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