Interested Article - BCL6

BCL6 , или белок 6 В-клеточной лимфомы , — фактор транскрипции , который у человека кодируется геном BCL6 , протоонкоген . Гомологичные гены были обнаружены у мышей ( Mus musculus ) и крыс ( Rattus norvegicus ). BCL6 необходим для формирования герминативных центров лимфоидных фолликулов. Экспрессия BCL6 нарушена примерно в 40 % случаев и 5—10 % случаев фолликулярной лимфомы .

Структура гена и белка

Ген BCL6 был открыт в 1993 году как ген, структура которого часто нарушается при хромосомных транслокациях , характерных для B-клеточных неходжкинских лимфом . Открывшие его исследователи предложили название BCL6 ( англ. B-cell lymphoma 6 , B-клеточная лимфома 6), так как считали, что ген играет роль в патогенезе некоторых лимфом. В этом же году ген был клонирован . BCL6 открывали несколько раз под разными именами: LAZ3 , BCL5 и др.

Ген BCL6 кодирует белок длиной 706 аминокислотных остатков и расчётной молекулярной массой около 79 кДа , однако при электрофорезе в полиакриламидном геле BCL6 ведёт себя как белок с молекулярной массой около 95 кДа . Белок содержит BTB/POZ- домен в N-концевой части молекулы и 6 ДНК-связывающих мотивов типа цинковый палец (C2H2) в С-концевой части молекулы. Это позволяет отнести этот белок к BTB/ZF-семейству транскрипционных факторов ( англ. BTB/POZ/zinc finger ). В средней части белковой молекулы располагаются 3 PEST-мотива, которые регулируют стабильность и активность BCL6. Как и другие члены семейства BTB/ZF, BCL6 формирует димеры за счёт взаимодействия BTB/POZ-доменов двух молекул .

Распространение и внутриклеточная локализация

Хотя мРНК BCL6 была обнаружена во многих тканях , белок синтезируется, главным образом, в B- и T-лимфоцитах и в первичных незрелых дендритных клетках . Количество белка максимально в лимфоцитах герминативных центров . Временное повышение количества BCL6 было обнаружено в пре-В-клетках после активации пре-В-клеточного рецептора . BCL6 — ядерный фосфобелок .

Регуляция

Регуляция на уровне транскрипции

Экспрессия BCL6 строго регулируется в процессе дифференцировки В-клеток. мРНК BCL6 присутствует в наивных В-лимфоцитах, но белок в них ещё не синтезируется. Количество мРНК и белка повышается в субпопуляции наивных В-лимфоцитов, которые столкнулись с их специфичными антигенами .

Известны транскрипционные факторы, активирующие и подавляющие транскрипцию гена BCL6 . К транскрипционным активаторам BCL6 относятся IRF8 , FoxO1 FoxO3a и FoxO4 .

К репрессорам транскрипции BCL6 относятся:

  • BCL6, который регулирует транскрипцию своего собственного гена по механизму отрицательной обратной связи ;
  • IRF4 , передача сигнала от CD40 приводит к NF-κB-зависимой активации IRF4 , что, в свою очередь, приводит к ингибированию транскрипции BCL6 ;
  • STAT5, установлено, что участок связывания со STAT5 в гене BCL6 часто мутирует при B-клеточных лимфомах, что указывает на важность гиперпродукции этого белка в развитии опухолевого фенотипа .

Регуляция на посттранскрипционном уровне

BCL6 фосфорилируется киназами и по аминокислотным остаткам Ser 333 и Ser343 в ответ на стимуляцию рецептора антигена , что приводит к его быстрому расщеплению убиквитин-протеасомальной системой . Кроме того, белок может фосфорилироваться киназой ATM в ответ на повреждение ДНК, и это также приводит к его деградации протеасомой .

BCL6 подвергается регуляторному ацетилированию по аминокислотным остаткам в PEST-мотивах, которое ингибирует его активность .

Функции

Сведения о нормальных функциях BCL6 были получены в экспериментах на мышах, у которых этот ген был искусственно инактивирован . Развитие B- и T-клеток, а также лимфоидных органов протекало у таких мышей нормально. Однако у них был нарушен T-зависимый синтез антител по причине неспособности B-клеток формировать герминативные центры. В результате отсутствовали процессы соматического гипермутагенеза и увеличения аффинности антител, которые в норме происходят в рамках иммунного ответа . Кроме того, у мышей наблюдали воспалительные реакции во многих органах, характерные для Th2-зависимого гипериммунного ответа .

Репрессия транскрипции

BCL6 является репрессором транскрипции многих генов, вовлечённых в передачу сигнала от В-клеточного рецептора , CD40 , толл-подобных рецепторов , в апоптоз, ответ на ДНК-повреждающий стресс и другие процессы . ZF-домен BCL6 связывается с особыми последовательностями нуклеотидов в промоторах генов-мишеней, а другие его домены обеспечивают образование комплексов с другими белками ко-репрессорами, такими как NCOR1, NCOR2, BCOR, MTA3, CTBP1. Кроме того, BCL6 может связываться с ДНК не напрямую, а посредством взаимодействия с другими факторами транскрипции. Например, BCL6 узнаёт фактор Miz-1, связанный с промотом гена CDKN1A , и подавляет его транскрипцию . Механизм ингибиторного действия BCL6 на транскрипцию включает привлечение к промоторам целевых генов комплексов гистондеацетилаз I и II типа либо напрямую, либо при помощи ко-репрессоров .

Гены-мишени

Для поиска генов, находящихся под контролем BCL6 используют сочетание методов иммунопреципитации хроматина и транскриптомного профилирования. По разным данным, BCL6 контролирует транскрипцию от нескольких сотен до тысячи генов в В-лимфоцитах герминативных центров . В частности, к мишеням этого белка относятся гены CD80 , , p53 , NFKB1 (p105) , CD44 , CD69 , , IFITM1 , CXCR4 , циклин D2 и CDKN1B (p27) .

Роль в развитии заболеваний

Острый лимфобластый лейкоз

BCL6 играет особую роль в развитии и поддержании популяции опухолевых клеток при остром лимфобластном лейкозе . Так известно, что при терапии ингибиторами тирозинкиназ (например, иматинибом ) BCR-ABL1 + опухолевые клетки начинают синтезировать BCL6 в большем количестве. Это связано с подавлением активности PI3K/AKT-сигнального пути и активацией транскрипционных факторов FoxO. BCL6 ингибирует транскрипцию p53, что делает клетки менее чувствительными к повреждениям ДНК, защищает их от апоптоза и, в конце концов, приводит к развитию устойчивочсти к лекарственному препарату. В связи с этим было предложено использовать комбинацию ингибиторов BCR-ABL1 и BCL6 .

Примечания

  1. - Ensembl , May 2017
  2. - Ensembl , May 2017
  3. Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США .
  4. Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США .
  5. . Дата обращения: 3 мая 2013. Архивировано из 18 мая 2013 года.
  6. Baron B. W., Nucifora G., McCabe N., Espinosa R. 3rd, Le Beau M. M., McKeithan T. W. // Proc Natl Acad Sci U S A. — 1993. — Т. 90 , вып. 11 . — С. 5262—5266 . — .
  7. Ye B. H., Rao P. H., Chaganti R. S., Dalla-Favera R. // Cancer Res. — 1993. — Т. 53 , вып. 12 . — С. 2732-2735 . — .
  8. Kerckaert J. P., Deweindt C., Tilly H., Quief S., Lecocq G., Bastard C. LAZ3, a novel zinc-finger encoding gene, is disrupted by recurring chromosome 3q27 translocations in human lymphomas // Nat Genet. — 1993. — Т. 5 , вып. 1 . — С. 66—70 . — .
  9. Miki T., Kawamata N., Arai A., Ohashi K., Nakamura Y., Kato A., Hirosawa S., Aoki N. // Blood. — 83, 1994. — Вып. 1 . — С. 217—222 . — .
  10. . Дата обращения: 3 мая 2013. Архивировано из 18 мая 2013 года.
  11. Chang C. C., Ye B. H., Chaganti R. S., Dalla-Favera R. // Proc Natl Acad Sci U S A. — 1996. — Т. 93 , вып. 14 . — С. 6947—6952 . — . 25 мая 2021 года.
  12. Basso K., Dalla-Favera R. Roles of BCL6 in normal and transformed germinal center B cells // Immunol Rev. — 2012. — Т. 247 , вып. 1 . — С. 172—183 . — doi : . — .
  13. Shaffer A. L., Yu X., He Y., Boldrick J., Chan E. P., Staudt L. M. BCL-6 represses genes that function in lymphocyte differentiation, inflammation, and cell cycle control // Immunity. — 2000. — Т. 13 , вып. 2 . — С. 199—212 . — .
  14. Duy C., Yu J.J., Nahar R., Swaminathan S., Kweon S. M., Polo J. M., Valls E., Klemm L., Shojaee S., Cerchietti L., Schuh W., Jäck H. M., Hurtz C., Ramezani-Rad P., Herzog S., Jumaa H., Koeffler H. P., de Alborán I. M., Melnick A. M., Ye B. H., Müschen M. // J Exp Med. — 2010. — Т. 207 , вып. 6 . — С. 1209—1221 . — doi : . — .
  15. Onizuka T., Moriyama M., Yamochi T., Kuroda T., Kazama A., Kanazawa N., Sato K., Kato T., Ota H., Mori S. // Blood. — 1995. — Т. 86 , вып. 1 . — С. 28—37 . — .
  16. Lee C. H., Melchers M., Wang H., Torrey T. A., Slota R., Qi C. F., Kim J. Y., Lugar P., Kong H. J., Farrington L., van der Zouwen B., Zhou J. X., Lougaris V., Lipsky P. E., Grammer A. C., Morse H. C. 3rd. // J Exp Med. — 2006. — Т. 203 , вып. 1 . — С. 63—72 . — .
  17. Nahar R., Ramezani-Rad P., Mossner M., Duy C., Cerchietti L., Geng H., Dovat S., Jumaa H., Ye B. H., Melnick A., Müschen M. Pre-B cell receptor-mediated activation of BCL6 induces pre-B cell quiescence through transcriptional repression of MYC // Blood. — 2011. — Т. 118 , вып. 15 . — С. 4174-8 . — doi : . — .
  18. Fernández de Mattos S., Essafi A., Soeiro I., Pietersen A. M., Birkenkamp K. U., Edwards C. S., Martino A., Nelson B. H., Francis J. M., Jones M. C., Brosens J. J., Coffer P. J., Lam E. W. // Mol Cell Biol. — 2004. — Т. 24 , вып. 22 . — С. 10058—71 . — .
  19. Duy C., Hurtz C., Shojaee S., Cerchietti L., Geng H., Swaminathan S., Klemm L., Kweon S. M., Nahar R., Braig M., Park E., Kim Y. M., Hofmann W. K., Herzog S., Jumaa H., Koeffler H. P., Yu J. J., Heisterkamp N., Graeber T. G., Wu H., Ye B. H., Melnick A., Müschen M. // Nature. — 2011. — Т. 473 , вып. 7347 . — С. 384—8 . — doi : . — .
  20. Saito M., Gao J., Basso K., Kitagawa Y., Smith P. M., Bhagat G., Pernis A., Pasqualucci L., Dalla-Favera R. A signaling pathway mediating downregulation of BCL6 in germinal center B cells is blocked by BCL6 gene alterations in B cell lymphoma // Cancer Cell. — 2007. — Т. 12 , вып. 3 . — С. 280—292 . — .
  21. Walker S. R., Nelson E. A., Frank D. A. STAT5 represses BCL6 expression by binding to a regulatory region frequently mutated in lymphomas // Oncogene. — 2007. — Т. 26 , вып. 2 . — С. 224—233 . — .
  22. Niu H., Ye B. H., Dalla-Favera R. // Genes Dev. — 1998. — Т. 12 , вып. 13 . — С. 1953-1961 . — .
  23. Phan R. T., Saito M., Kitagawa Y., Means A. R., Dalla-Favera R. Genotoxic stress regulates expression of the proto-oncogene Bcl6 in germinal center B cells // Nat Immunol. — 2007. — Т. 8 , вып. 10 . — С. 1132—1139 . — .
  24. Bereshchenko O. R., Gu W., Dalla-Favera R. Acetylation inactivates the transcriptional repressor BCL6 // Nat Genet. — 2002. — Т. 32 , вып. 4 . — С. 606—613 . — .
  25. Ye B. H., Cattoretti G., Shen Q., Zhang J., Hawe N., de Waard R., Leung C., Nouri-Shirazi M., Orazi A., Chaganti R. S., Rothman P., Stall A. M., Pandolfi P. P., Dalla-Favera R. The BCL-6 proto-oncogene controls germinal-centre formation and Th2-type inflammation // Nat Genet. — 1997. — Т. 16 , вып. 2 . — С. 161—170 . — .
  26. Dent A. L., Shaffer A. L., Yu X., Allman D., Staudt L. M. Control of inflammation, cytokine expression, and germinal center formation by BCL-6 // Science. — 1997. — Т. 276 , вып. 5312 . — С. 589—592 . — .
  27. Basso K., Saito M., Sumazin P., Margolin A. A., Wang K., Lim W. K., Kitagawa Y., Schneider C., Alvarez M. J., Califano A., Dalla-Favera R. // Blood. — 2010. — Т. 115 , вып. 5 . — С. 975-984 . — doi : . — . 8 марта 2021 года.
  28. Phan R. T., Saito M., Basso K., Niu H., Dalla-Favera R. BCL6 interacts with the transcription factor Miz-1 to suppress the cyclin-dependent kinase inhibitor p21 and cell cycle arrest in germinal center B cells // Nat Immunol. — 2005. — Т. 6 , вып. 10 . — С. 1054-1060 . — .
  29. Niu H., Cattoretti G., Dalla-Favera R. // J Exp Med. — 2003. — Т. 198 , вып. 2 . — С. 211-221 . — .
  30. Tunyaplin C., Shaffer A. L., Angelin-Duclos C. D., Yu X., Staudt L. M., Calame K. L. Direct repression of prdm1 by Bcl-6 inhibits plasmacytic differentiation // J Immunol. — 2004. — Т. 173 , вып. 2 . — С. 1158-1165 . — .
  31. Phan R. T., Dalla-Favera R. The BCL6 proto-oncogene suppresses p53 expression in germinal-centre B cells // Nature. — 2004. — Т. 432 , вып. 7017 . — С. 635-639 . — .
  32. Li Z., Wang X., Yu R. Y., Ding B. B., Yu J. J., Dai X. M., Naganuma A., Stanley E. R., Ye B. H. // J Immunol. — 2005. — Т. 174 , вып. 1 . — С. 205—14 . — .
  33. Shaffer A. L., Yu X., He Y., Boldrick J., Chan E. P., Staudt L. M. BCL-6 represses genes that function in lymphocyte differentiation, inflammation, and cell cycle control // Immunity. — 2000. — Т. 13 , вып. 2 . — С. 199—212 . — .
Источник —

Same as BCL6