医学和健康科学部门“V。意大利卡”,莫利塞大学
#这些作者的贡献同样这项工作
*通信地址:西尔维亚Bartollino,医学和健康科学部门,“V。卡”,通过f·莫利塞德桑蒂斯大学86100位于意大利,Tel: + 39 0874404886,电子邮件:silvia.bartollino@unimol.it
日期:提交:2017年8月11日;批准:2017年9月20日;发表:2017年9月25日
本文引用:Di Zazzo E, Bartollino年代,Moncharmont b主调节基因PRDM2控制C2C12成肌细胞增殖,分化和转换PRDM4和PRDM10表达式。见解医学杂志。2017;1:075 - 091。DOI:10.29328 / journal.hjbm.1001007
版权许可:©2017 E Di Zazzo,等。这是一个开放的文章在知识共享归属许可金博宝app体育下发布的,它允许无限制的使用,分布和繁殖在任何媒介,提供最初的工作是正确引用。
关键词:PRDM;RIZ;细胞周期;扩散;分化
积极的监管域(PRDM)蛋白家族基因参与了一系列各种各样的生物过程,包括细胞增殖、分化和凋亡:其成员似乎转录监管机构高度细胞类型和组织特有的,对组蛋白修饰或招聘的具体交互模式修改目标基因的表达。在这项研究中,我们分析了不同的表达谱PRDM基因家族的成员集中我们的注意力的作用PRDM2,PRDM4和PRDM10基因在小鼠C2C12细胞线,在成肌细胞的分化成肌管和推测蛋白质视网膜母细胞瘤的作用protein-interacting锌指蛋白1-RIZ1,编码PRDM2增殖和分化的基因,作为调节器开关。
结果显示减少的PRDM2,PRDM4和PRDM10表达水平在成肌细胞的分化成肌管的承诺。RIZ1沉默刺激成肌细胞分化,类似于血清剥夺这些细胞的影响,增加Myogenin表达相关的水平,这被认为是参与成肌细胞分化成多核肌管。染色质免疫沉淀反应实验的经验显示,RIZ1与Myogenin相关启动子的扩散条件和从分化诱导24 h后,消极控制因此Myogenin表达式。此外RIZ1沉默诱导减少PRDM4和PRDM10推测PRDM基因的表达水平让我们有一个多余的角色和层级结构组织。
哺乳动物的骨骼肌细胞的肌细胞生成(mrf)是由肌原性的监管因素,相关层次关系[1],这被认为是总科的成员的高度保守的变异的基本helix-loop-helix (bHLH)域[2],赋予其特有的肌原性的潜在的[3]。这些基因的序列的系统发育分析表明,磁流变液从一个祖先的基因进化MRF祖的基因,通过基因重复事件之后,不同的突变[4]。四个主要基本helix-loop-helix肌原性的监管因素,表现出一个关键的角色在骨骼肌发展和负责协调发展中胚胎基因表达阳性[5],MyoD (Myf-3)[3],坐标开放的染色质结构阳性基因[1];Myf-5[6],所需的规范和成肌细胞扩散[7],提高肌发生通过促进成肌细胞增殖(11 - 13),因为它也是最早被表达在肌细胞生成过程中,作为转录因子在肌肉祖细胞(卫星细胞)和细胞[14];Myogenin (Myf-1)[15],参与成肌细胞分化成多核肌管[16]和MRF4[17],这是与分化的最新阶段,包括肌纤维维护[18]。肌原性的监管因子(MRF)与一种特殊的基因表达模式(19、20),他们可以自动和cross-regulate彼此的表达与肌细胞增强因子2 (MEF2)家族的转录因子,激活阳性基因的转录[21]:目前,这些MEF2转录因子被认为是驱动肌肉的发展,心脏、骨骼、血管、神经和血液细胞,因为它们的关键影响细胞分化,增殖、凋亡、迁移、形状和代谢[22]。
磁流变液的活性蛋白质与广泛表达的成员需要heterodimerization e蛋白质家族bHLH蛋白质。这个事件导致绑定的监管区域阳性基因E-box共识序列(CANNTG) [5]。目前,只有一小部分1400万潜在的网站可供MRF绑定(23、24)。MyoD,主调节器的骨骼肌基因表达程序,激活基因序列显示共识E-box VCASCTG (V是一个,C和G S C或G)在其启动子/增强子区域(23日,25日- 27日),它导致一个基因表达程序通过与E-proteins heterodimerizations,形成多核肌管[28]。绑定的MyoD E-box序列(CANNTG)和招聘的因素,参与染色质的重塑,是转录的关键事件(29、30)因为MyoD激活复审委员会和p21的表达(31、32)击落细胞周期机械[29]。骨骼肌分化是一个强耦合事件退出细胞周期的upregulation[33]细胞周期蛋白依赖性激酶抑制剂(CDKIs),抑制cyclin-CDK复合物的差别驾驶对这些活动的细胞周期蛋白D1, E, a, B-CDK复合物[34]和永久的诱导细胞周期退出。这是一个关键的一步,因为过度的细胞周期蛋白/ CDKs已经通过不同的机制抑制MyoD的活动报道[29]。特别是p21cip1 / waf1, p57 / kip2编码分别由Cdkn1a和Cdkn1c基因,控制骨骼肌和他们的损失影响纤维形成的分化:他们有关键作用对细胞周期退出,在引发阳性转录程序[35]。PRDM(积极监管域)的17个直接同源基因家族由灵长类动物和16直接同源在啮齿动物,鸟类和两栖动物[36],编码转录因子与公关领域和数量可变的锌指主题[37],除了PRDM11(36岁,38)。公关领域显示了20 - 30%的氨基酸序列同源性催化组(Suvar3-9、Enhancer-of-zeste Trithorax)域hystone赖氨酸甲基转移酶(hmt)活动[39]。设置域蛋白质相比,目前只有三个PRDM蛋白质已经证明拥有内在HMTase活动[40]和许多PRDMs不具有催化活性对组蛋白/核小体[41-44]。尤其是HMT的活动被发现,只有在公关领域的PRDM2/ RIZ1, Prdm8和Prdm9 [45-47]。事实上,公关领域有差异很大的领域(48-51)和大多数公关领域缺乏H /甲基转移酶所需RxxNHxC主题活动(52、53)。一般来说,公关领域在蛋白质的n端本地化,而集域通常是局部的糖基[39]。PRDM基因的一个共同特征是分子的表达变异由可变剪接或替代促进剂的使用。PRDM1,PRDM2和PRDM3,这也被称为MECOM(MDS1-EVI1复杂轨迹)基因表达两种形式,由基因间的拼接产生的公关+和公关-形式的这些基因[54-57]。公关+和公关-形式表达在克分子数相等的浓度和比例保持在一个很好的平衡[58]:一个不平衡的两种产品的数量,通过中断或underexpression公关+公关的形式或超表达-形式一般发生在人类癌症通过遗传和表观遗传机制(59 - 66)。PRDM2基因给了两个可选产品:RIZ1,公关+形式,涉及肿瘤抑制功能,RIZ2,公关-的形式。这个公关领域(PRDI-BF1和RIZ同源)[67]这是具有组蛋白H3 K9甲基转移酶的活动,目标是通过灭活突变在人类癌症[68]。
PRDM蛋白质调节转录激活或压迫的性质取决于其内在HMT活动:PRDM蛋白质似乎函数直接通过调节基因表达状态(通过内在HMTase活动),或间接(通过招聘各种代数余子式),控制细胞完整性的关键方面,从细胞分化细胞生长和凋亡[58]。这些基因在人类癌症也发挥了作用,他们主要作为肿瘤抑制:例如,PRDM1肿瘤抑制的弥漫性大B细胞淋巴瘤(DLBCL);PRDM3and PRDM16显示不同亚型与单独的函数在白血病[69]。PRDM16 (PRD1-BF1-RIZ1同源域包含16)控制双向细胞命运骨骼之间切换成肌细胞和棕色脂肪细胞[70],3 'utr的目标Prdm16参与肌原性的之间的选择和褐色脂肪测定成人骨骼肌干细胞(卫星细胞)[71],PRDM5行为与一个潜在的肿瘤抑制胃肠癌形成的作用[72 - 74]。
RIZ蛋白调节细胞增殖的阴阳58岁的方式(57 75]:RIZ1基因沉默的形式,通过遗传或表观遗传机制,被描述在多种人类肿瘤[14],而RIZ2形式,缺乏公关领域,总是存在或过表达[76]:这一发现表明RIZ2癌症发展的积极的选择。进一步的证据表明,迫使RIZ1的表达在肿瘤细胞培养诱导生长逮捕和细胞凋亡,具有抗癌活动在公关领域[77],RIZ1的沉默表达可以刺激乳腺癌细胞增殖[78]。此外,迫使Zn-finger域的表情出现在RIZ形式增加乳腺癌细胞的生长速率[79]。基于这些发现,RIZ1可以被认为是一个至关重要的肿瘤抑制基因的候选人和Zn-finger域可以负责RIZ2公认的致癌活性的基因产物。这种效果可能更相关的雌激素靶组织,RIZ基因产物在哪里报道直接与雌激素受体激素依赖性的方式通过LXXLL主题(80、81),促进最佳雌激素反应;相反,在骨肉瘤肿瘤细胞系(SAOS2), RIZ1表达高水平的增殖细胞相比,血清培养条件[82]。小鼠模型的研究表明,PRDM1调节承诺,PRDM14, PRDM9参与减数分裂[83],PRDM16参与成肌细胞分化的开关控制棕色脂肪细胞(70、84);PRDM3和PRDM16也需要维护的棕色脂肪细胞身份[85],但目前PRDM2角色在发展和成肌细胞分化尚不清楚。因此本研究的目的是调查PRDM基因的表达谱和作用的分子机制负责proliferation-differentiation开关,特别关注PRDM2基因表达在骨骼肌C2C12细胞,建立细胞模型骨骼肌分化研究(86、87),已经成功地用于研究分化和proliferation-differentiation开关[88]。
细胞培养和转染
C2C12细胞(请提供的从大学教授法比奥Naro La Sapienza罗马)保持在DMEM(美国表达载体,卡尔斯巴德,CA)补充10%胎牛血清的边后卫(表达载体),称为通用,即。生长培养基,二氧化碳在空气湿润95%和5%。作为细胞达到融合,媒介是取代DMEM补充10μg /毫升胰岛素(表达载体)。和5μg /毫升转铁蛋白表达载体称为DM,即。成肌细胞的分化培养基,诱导分化成肌管。细胞转染质粒DNA进行使用Lipofectamine®2000试剂(GIBCO BRL,生活技术,罗克维尔市,医学博士,美国)在OptiMem我降低血清中(表达载体)6小时,根据制造商的指示。转染中被删除,和细胞在DMEM补充5%的边后卫或DM,传奇的数据表明,额外的24-48-72小时。反向transcriptase-polymerase连锁反应(rt - pcr)提取总RNA(1µg)使用试剂盒从C2C12细胞试剂(表达载体),根据制造商的指示。凝胶电泳在变性条件下进行评估中提取RNA的完整性;RNA提取的质量是衡量评估的260/280和260/230 nm吸光度比值(吸光度的接受阈值为1.9比2.2 260/280 nm和吸光度比260/230)。去除污染物的DNA, RNA样本处理40 U RNase-free DNase-I(美国勃林格曼海姆,印第安纳波利斯)45分钟37°C。没有污染物基因组/质粒DNA PCR检查的不是反向转录RNA样本。使用互补脱氧核糖核酸合成装备总RNA反转录Transcriptor高保真(罗氏、Basilea、瑞士)。互补脱氧核糖核酸的扩增是由rt - pcr与特定的引物为glyceraldehyde-3-phosphate脱氢酶(GAPDH)年代,为磁流变液和PRDM +文字记录的检测(表1)PRDM公关报道也对所有PRDM成绩单(PRDM合计报道在表1)使用摩根富林明缓冲区(30毫米三基地,8毫米消息灵通的基地,20毫米K谷氨酸,60毫米醋酸铵根离子,2毫米德勤,8%的甘油,MgCl2 1.5毫米,0.2毫米核苷酸)[79]。执行的反应是使用热循环(埃普多夫、米兰、意大利)。放大产品的分析是由在2%琼脂糖凝胶电泳。凝胶的凝胶图像获得医生XR系统平台(Bio-Rad实验室、大力神、CA)。
表1:咱的引物序列用于rt - pcr分析 | |
PRDM2公关F | ACTGGCTCCGCTATGTGAAC |
PRDM2公关R | CGCGATTGGCTTTAAGGTT |
PRDM2合计F | CCGGAGAGGGAAGAAGAAAT |
PRDM2合计R | TCATGTTTGCAGAGGTGGAG |
PRDM10公关R | TCACGAACTCAGCGTAGGATG |
PRDM10公关F | TGGTCCTCTACATAGATAGGTT |
PRDM10合计F | TGAATGGACTAGATCAGCCAG |
PRDM10合计R | AGCCCTTGTTACAGAGATCAC |
PRDM4公关F | AGCAGCTTGTTCTCCGCCAGTCC |
PRDM4公关R | GCACTCCTTGCCACAGTTACAGAG |
PRDM4/烤瓷F | TCTCCCTCTCACAGTGCCAT |
PRDM4R /烤瓷 | GATCTAGTGCTGAAGGGTTGTTGG |
PRDM1公关F | GACGGGGGTACTTCTGTTCA |
PRDM1公关R | GGCATTCTTGGGAACTGTGT |
PRDM1合计F | ACACCGGGACTCCTACTCCT |
PRDM1合计R | GTACGGTGGCAACAGGAACT |
PRDM5公关F | GAGCCGAGCTCATTTCCTC |
PRDM5公关R | GTACGTACATGCCCAGCATC |
PRDM5合计F | GCCATTCAAACACACACAGG |
PRDM5合计R | TTTCACAGTACGGGCATTGA |
PRDM14公关F | TTGGTGATGTGCCACACTTT |
PRDM14公关R | TCCAGTTCCCAGAACCTTTG |
PRDM14合计F | CACTCCCGAAGTACCACGAT |
PRDM14合计R | CCCACCTCTGACCACTGATT |
PRDM16公关F | TTCCAATCCCACCAGACTTC |
PRDM16公关R | CATCTGCTCCCATCCAAAGT |
PRDM16合计F | TGGGCTCACTACCCTACCAC |
PRDM16合计R | GACTTTGGCTCAGCCTTGAC |
MyoD F | TGGGATATGGAGCTTCTATCGC |
MyoD R | GGTGAGTCGAAACACGGATCAT |
Myf-5 F | TGAAGGATGGACATGACGGACG |
Myf-5 R | TTGTGTGCTCCGAAGGCTGCTA |
Myogenin F | AGGAGAGAAAGATGGAGTCCAGAG |
Myogenin R | TAACAAAAGAAGTCACCCCAAGAG |
原癌基因F | ATGCCCCTCAACGTGAACTTC |
原癌基因R | CGCAACATAGGATGGAGAGCA |
GAPDH F | TGTGTCCGTCGTGGATCTGA |
GAPDH R | CCTGCTTCACCACCTTCTTGA |
定量逆转录聚合酶链反应(存在)的分析-Aliquots cDNA受到物定量分析的实时PCR (存在)使用SYBR绿色PCR反应混合液(应用生物系统公司,培育城市,CA)在Mastercycler ep Realplex(埃普多夫),如前所述[89]。放大是使用相同的半定量rt - pcr引物组执行。GAPDH是用作正常化看家基因。解离曲线显示一个峰值和PCR扩增子的琼脂糖凝胶分析显示一个预期的分子大小的DNA带。②相对量化进行了使用Δ-ΔCt方法[90]。中移动数据提出了(相对量化)通过比较PCR产品阈值的阈值循环周期标准的互补。PCR反应的线性度和效率进行了分析通过串行cDNA稀释。每个放大是一式三份和反应特异性被融化曲线分析评估。PRDM2公关沉默RNA干扰——PRDM2 PR基因产物的基因沉默是阻止它通过使用™波尔II米尔RNAi与emGFP表达载体(表达载体),根据制造商的指示。寡核苷酸,Hmi418948和Hmi418951 PRDM2公关目标基因产物(英杰公司有限公司),被克隆到向量(pcDNA™6.2千瓦/ EmGFP-miR)。C2C12细胞转染重组向量或设备控制向量(β-galactosidase CTRL)。蛋白质的测定与BIO-RAD蛋白质——蛋白质浓度测定试验(BIO-RAD实验室、大力神、CA)根据制造商的指示。
免疫印迹分析——C2C12细胞被洗PBS和细胞溶解里帕缓冲区1 x[50毫米三羟甲基氨基甲烷HCl液pH值7.5,150毫米氯化钠,0.25%钠脱氧胆酸盐,1% NP-40补充蛋白酶抑制剂鸡尾酒(罗氏,Basilea瑞士)。澄清溶解产物被处理为钠十二烷基硫酸盐-聚丙烯酰胺凝胶电泳,SDS页(10%聚丙烯酰胺凝胶)根据Laemmli过程[91];随后被转移到PVDF膜的蛋白质(圣克鲁斯生物技术公司,圣克鲁斯,CA)使用传输缓冲区。屁股被封锁和20毫米三pH值7.8,100毫米氯化钠,0.1%诺乃清洁剂P40 /渐变20(1:1),5%脱脂牛奶和孵化主要抗体稀释在同一个缓冲区(0.1毫升/ cm2)。下面的抗体被用于表示浓度:鼠标单克隆anti-MyoD: sc - 32758(圣克鲁斯生物技术)在下列浓度0.2μg /毫升;鼠单克隆抗- Myc: sc-40(圣克鲁斯生物技术公司,圣克鲁斯,CA)在下列稀释1:50 0;鼠单克隆anti-Myogenin: sc12732(圣克鲁斯生物技术公司,圣克鲁斯,CA)在下列稀释1:50 0;兔多克隆抗体RIZ1 RIZ 9710 (Abcam有限公司,剑桥,英国)以下稀释1:1000,兔多克隆抗体PRDM4和PRDM10稀释1:1000后(EPIGENTEK)。之后同样的过滤器被剥夺和reprobed鼠单克隆抗体对组蛋白H1(圣克鲁斯生物技术公司,圣克鲁斯,CA)在以下稀释1:1000。Peroxidase-conjugated anti-rabbit免疫球蛋白或anti-mouse免疫球蛋白二次抗体在1:5000稀释使用。 Peroxidase activity was detected using an Amersham ECLTM Advance Western Blotting Detection Kit (GE Healthcare, Little Chalfold, UK), according to the manufacturer’s instructions. Membranes were exposed with Amersham Hyperfilm ECL film (GE Healthcare, Little Chalfold, UK) and images were acquired with the Gel DOC XR Platform (Bio-Rad Laboratories, Hercules, CA).
细胞生长分析——细胞增殖是评估通过细胞计数,通过MTT (3 - (4、5 dimethylthiazol-2-yl) 2、溴化5-diphenyltetrazolium)试验(美国Sigma-Aldrich,密苏里州圣路易斯有限公司)和流式细胞仪(荧光吸附细胞分类,正欲,新泽西,美国)之前分析表明[58]。
免疫荧光分析
成肌细胞在poly-L-lysine镀(3 x)涂盖玻片和培养DM 72 h。随后DM丢弃和细胞洗了三次PBS和孵化在室温下用刚煮好的多聚甲醛4% (w / v) 10分钟。这些细胞被洗甘氨酸0.1% 5分钟,其次是三个洗PBS,随后孵化2小时以下主要抗体:(a)小鼠单克隆anti-MyHC (Sigma-Aldrich有限公司圣路易斯,密苏里州,美国)在下列稀释1:50 0;9710 (b) RIZ (Abcam有限公司,剑桥,英国)在以下稀释1:10 0。主要的抗体在PBS稀释含有10% (v / v)胎牛血清(的边后卫)和特里同x - 100年的0.1%。细胞被洗在PBS和孵化室温1 h和荧光二次抗体(美国杰克逊实验室):(一)anti-mouse或anti-rabbit免疫球蛋白结合德州红在PBS稀释1:10 0含有10% (v / v)胎牛血清(的边后卫)和特里同x - 100年的0.1%。随后,盖玻片被放置在未经处理的玻片和允许空气干燥。盖玻片进行了分析使用蔡司LSM 510元氩和氪激光扫描共焦显微镜。每张图片4倍收购和信号平均提高信噪比。计算机辅助定量评价渠道分销的隔室是利用Image-J软件完成的。
染色质免疫沉淀反应(芯片)
(约5 x106细胞C2C12细胞/板)在通用在DM 24或培养,48和72小时。十分之一能整除的是使用以下抗体免疫沉淀反应:1µg纯化的免疫球蛋白抗体(Sigma-Aldrich)控制,1毫克的兔多克隆anti-RIZ1 (Abcam有限公司,剑桥,英国)或1µg鼠单克隆anti-MyoD(圣克鲁斯生物技术公司,圣克鲁斯,CA)。二次免疫沉淀反应进行与琼脂糖结合蛋白(Sigma-Aldrich,密苏里州圣路易斯有限公司,美国)。1205从每个提取的DNA免疫沉淀反应放大使用引物互补Myogenin子地区E2_E1 Forward-GAATCACATGTAATCCACTGGA E2_E1反向- ACGCCAACTGCTGGGTGCCA)。放大进行了PCR的经验决定数量周期产生一个线性放大频带信号之间的相关性和模板稀释。有所缓冲AmpliTaq聚合酶(30毫米三基地,10毫米玫瑰基地,25毫米氯化钾,20毫米K谷氨酸,20毫米醋酸铵根离子,1.25毫米德勤,5%的甘油,MgCl2 1.25毫米,0.2毫米核苷酸)(应用生物系统公司,培育城市,CA)是用于所有PCR分析。放大产品2%琼脂糖凝胶电泳分析和乐队与凝胶DOC XR系统可视化(Bio-Rad实验室、大力神、CA);光密度分析使用实验室1 d软件。统计分析决心用配对t检验统计意义Graphpad prism 5.0软件(La Jolla、钙、美国)。
分析磁流变液基因的表达水平和PRDM基因在成肌细胞和肌管
成肌细胞的诱导分化成肌管,汇合的C2C12细胞孵化低促有丝分裂的媒体(DM)和72小时后,分化完成所观察到的形态变化。验证模型的保真度,免疫荧光分析(图1)的C2C12细胞分化进行了相同的实验。结果显示,在DM中细胞形成肌管72 h后表达肌凝蛋白重链(MyHC),成肌细胞分化的标志(图1 c) [92]。的表达水平PRDM基因(PRDM1、2、4、5、10、14和16)和磁流变液的基因:Myc和Myogenin被中存在评估分析。公关的放大+产品执行的一组引物放大记录区域编码的公关领域(PRDM公关F / R)和另一组引物用于放大一个地区常见的公关+和公关-形式(PRDMtot F / R)。正如所料,低促有丝分裂的环境增加了Myogenin分化标记的表达水平和降低了扩散标记原癌基因(图1)。在我们的实验条件,PRDM1肌管显示无显著变化,PRDM5 PRDM14, PRDM16比成肌细胞的表达水平。另一方面,PRDM2, PRDM4 PRDM10表达水平下降到比成肌细胞肌管。所以我们决定进一步研究PRDM基因的表达水平的变化,显示出显著差异表达水平之间的成肌细胞和肌管。
图1:分化标记的免疫荧光分析,肌凝蛋白重链,MyHC,在C2C12细胞培养在通用汽车或DM。C2C12细胞被镀在玻璃幻灯片的免疫荧光和培养120小时DM。治疗后,这些细胞被固定,permeabilized和孵化分化标记抗体,肌凝蛋白重链,MyHC。核沾色霉素染料。幻灯片进行了分析通过共焦荧光显微镜和重要的图像获取和显示。
图1:磁流变液和PRDM基因表达在成肌细胞和肌管。电泳分析显示总mRNA的片段通过rt - pcr / C2C12细胞的互补脱氧核糖核酸提取。公关的放大+产品执行的一组引物放大记录区域编码的公关领域(PRDM公关F / R)和另一组引物用于放大一个地区常见的公关+和公关-形式(PRDMtot F / R)。
分析磁流变液基因的表达水平和PRDM基因在分化成肌细胞的肌管
诱导分化成肌细胞进入细胞,汇合的C2C12细胞孵化在低促有丝分裂的媒体(DM)和在不同时间(0、24、48、72小时)是评价中存在MRF基因的表达水平:Myc、Myf5 MyoD Myogenin。正如所料,低促有丝分裂的环境增加迅速分化标记的表达MyoD Myogenin和减少了扩散标记Myc Myf5表达水平(图2)。它已被广泛证明了Cheedipudi et al。[87]PRDM2肌管的基因表达水平低于细胞但没有证据的变异PRDM家族的其他成员在分化诱导基因表达水平。为了确定精确的时间差距发生PRDM表达水平变化,存在C2C12总RNA提取的分析在不同时间(24、48和72小时)从分化诱导。如图3 a和B,从分化诱导在24小时PRDM2,PRDM4和PRDM10然后成肌细胞基因表达在较低水平。减少在72 h PRDM2公关更明显+产品。有趣的是,根据Cheedipudi [87], Myogenin 72 h的最大表达分化诱导对应于带强度的降低PRDM2公关的特定行为PRDM2基因促使我们调查之间的关系PRDM2基因和成肌细胞分化。免疫荧光分析(图2)的C2C12通用或文化DM 24 h后透露,RIZ1在细胞核增殖条件主要是局部的,把当C2C12细胞细胞质中致力于区分。
图2:磁流变液诱导分化后的基因表达。成绩单由MRF编码基因测定24后通过rt - pcr和存在,48岁,72小时的分化诱导(见材料与方法部分)。表达水平是表示从基底褶皱的变化情况。片段的)电泳分析获得的总mRNA的RTPCR / C2C12细胞的互补脱氧核糖核酸提取;B)中存在的信使rna / C2C12细胞的互补脱氧核糖核酸提取。直方图代表平均值(+ /−标准错误)至少三个独立的实验中,归一化的表达控制看家基因GAPDH,报道在图2(#表示每个基因与控制p < 0.05)。
图2:RIZ1的免疫荧光分析蛋白质在C2C12细胞培养在通用汽车或DM。C2C12细胞被镀在玻璃幻灯片免疫荧光和培养更多24小时通用或DM。治疗后,这些细胞被固定,permeabilized和孵化RIZ1蛋白抗体。核沾色霉素染料。幻灯片进行了分析通过共焦荧光显微镜和重要的图像获取和显示。
图3:在分化调制PRDM基因的表达。成绩单由PRDM编码基因测定24后通过rt - pcr和存在,48岁,72小时的分化诱导(见材料与方法部分)。表达水平是表示从基底褶皱的变化情况。PRDM公关和PRDM2幼儿组引物识别序列对该地区PRDM基因的编码公关领域或地区常见PRDM公关+分别和-。的)电泳分析总mRNA的片段通过rt - pcr / C2C12细胞的互补脱氧核糖核酸提取;总mRNA的B) qRT - PCR / C2C12细胞的互补脱氧核糖核酸提取。直方图代表平均值(+ /−标准错误)至少三个独立的实验中,归一化的表达控制看家基因GAPDH(#表示p < 0.05为每个形式的PRDM基因和未经处理的控制)。
PRDM2沉默对C2C12成肌细胞分化
所观察到的存在分析PRDM2 / RIZ1(60%)被迫抑制与质粒编码miRNAPRDM2生成序列编码97 - 103 aa RIZ1的蛋白,诱导分化标记的表达水平增加MyoD和Myogenin为最后一个更为明显(图4)。这些证据证实,RIZ1蛋白质消极控制诱导分化由磁流变液的因素。免疫印迹分析完整的细胞溶解产物从C2C12瞬变转染质粒编码的控制质粒或miRNAPRDM2,表现出强烈的减少RIZ1表达水平,揭示了功效的干扰(图5)。PRDM2 / RIZ1沉默诱导PRDM4和PRDM10表达水平下降。这些证据支持的假设不同的基因PRDM家族控制增殖和分化开关和可能,以分层的方式组织。
图4:调制的磁流变液在分化的基因表达。成绩单由PRDM编码基因测定24后通过rt - pcr和存在,48岁,72小时的分化诱导(见材料与方法部分)。表达水平是表示从基底褶皱的变化情况。PRDM公关和PRDM2幼儿组引物识别序列对该地区PRDM基因的编码公关领域或地区常见PRDM公关+分别和-。的)电泳分析总mRNA的片段通过rt - pcr / C2C12细胞的互补脱氧核糖核酸提取;B)总mRNA的qRTPCR / C2C12细胞的互补脱氧核糖核酸提取。直方图代表平均值(+ /−标准错误)至少三个独立的实验中,归一化的表达控制看家基因GAPDH(#表示p < 0.05为每个形式的PRDM基因和未经处理的控制)。
图5:调制PRDM和磁流变液蛋白表达PRDM2沉默C2C12成肌细胞。编码的蛋白质的表达水平PRDM2,PRDM4和PRDM10基因和磁流变液的评价是运用sds - page及免疫印迹分析细胞总蛋白提取物C2C12成肌细胞PRDM2沉默C2C12成肌细胞(见材料与方法部分)。这些墨迹是代表三个独立的实验。
互动RIZ E2 / E1 Myogenin启动子区域
芯片实验进行检测的存在MyoD主调节器的骨骼肌基因表达程序[28],和RIZ E2 / E1 Myogenin在分化诱导启动子区域。因此,等量的交联染色质成肌细胞培养在通用汽车或DM(24、48和72小时)并行免疫沉淀反应和两个抗体识别PRDM2 / RIZ1或MyoD。当时的沉淀DNA进行PCR扩增使用一套引物,跨越两个E-box网站(E1和E2)位于近端Myogenin启动子区域。图6 b所示,结果表明MyoD曾经与Myogenin发起人根据Mal et al ., [93];相反,如图6所示,RIZ1与E2 / E1 Myogenin启动子区域在成肌细胞24小时而在48小时和72小时没有发现RIZ1的协会。的特异性试验观测表明,MyoD绑定或RIZ1时没有被观察到正常兔免疫球蛋白是用于分析。
图6:交互RIZ E1、E2的启动子。芯片分析E2 / E1 myogenin启动子区域。光密度分析的波段放大芯片样品与抗体RIZ1(上半部分)或MyoD(下图),表示为背景减法后的百分比输入。三个独立实验的图是代表(*表示p < 0.05 vs控制)。
RIZ1沉默诱导细胞周期阻滞
为了研究RIZ沉默在增殖率的影响,我们进行了细胞周期分析评估propidium碘结合流式细胞仪。如图RIZ1沉默microrna的诱导G1期延迟。同样MTT检测miRNAPRDM2质粒的转染C2C12细胞显著减少细胞数量(图7)。
图7:影响细胞增殖和生存在RIZ1击倒在C2C12细胞线。(A)肝癌和比色测定,瞬变与质粒转染C2C12细胞编码对RIZ1的microrna的或不针对质粒(ctrl)镀在同一密度和允许成长为0,24或48 h。麻省理工了过去2 h,甲瓒沉淀和二甲亚砜溶解试剂和吸光度阅读570 nm [31]。值均值(±SE)的三个分析从三个独立实验# p < 0.05与控制;(B)瞬变与质粒转染C2C12细胞编码对RIZ1的microrna的或不针对质粒(ctrl)在60毫米菜培养48 h。细胞根据制造商的指示处理,最后分析了流式细胞分析仪来确定比例的细胞在细胞周期的不同阶段。三个独立实验的数据平均执行一式三份(= 9)# p < 0.05 vs控制。
PRDM家族的基因起着关键作用的控制大量的细胞生命过程,如细胞周期进展,体内平衡维护免疫系统和控制开发的早期阶段。PRDM1和PRDM14例如引导表观遗传重编程,需要确定生殖细胞的祖细胞在胚胎发育;PRDM9减数分裂前期进展在配子形成也是不可或缺的;PRDM16控制细胞的命运之间切换成肌细胞和棕色脂肪细胞:最近的研究中,由李等同事,证明C2C12成肌细胞,稳定转染PRDM16,显示肌原性的基因的镇压和upregulation脂肪形成的基因在增殖和分化的基因,可能由于MyoD CpG甲基化[84]。这种行为,PRDM行动机制的分子基础的研究显得非常重要。通过rt - pcr和免疫印迹分析获得的数据在C2C12细胞行显示的表达PRDM2基因选择性调制在分化,分化的细胞显示RIZ1比成肌细胞的表达水平降低。这一趋势在分歧与实验获得的证据在上皮细胞系模型[78]和[94]淋巴细胞治疗区分代理,或刺激细胞增殖,分别造成的增加和减少PRDM2/ RIZ1的表情。相反,有一些相似之处与实验获得的证据与骨肉瘤细胞系(SAOS2)中PRDM2/ RIZ1显示高表达在增殖细胞中,细胞相比,暂时离开了细胞周期[95]。这些建议让我们推测RIZ可以与细胞类型和间充质细胞细胞周期也许逃了出来,随后分化配合RIZ1表达水平降低:免疫细胞化学实验,表现在成肌细胞和肌管,表明在分化的细胞内再分配RIZ蛋白质,主要在细胞核周围的局部和核区。这种现象,如骨髓白血病HL60细胞行,可以被视为一个RIZ蛋白质在细胞核内的监禁。表达水平的分析中存在的其他成员PRDM家族基因PRDM4和PRDM10表明,诱导分化的特点是其表达水平的降低。为了证实的参与PRDM2proliferation-differentiation基因的开关,我们进行了可拆卸的实验。有趣的是,PRDM2基因沉默的特点是Myogenin表达水平增加,显示其独特的作用的转录控制Myogenin表达式。抗体芯片实验执行与MyoD RIZ E2 / E1 Myogenin启动子区域扩散条件和从differentation感应24 h后,确认绑定Myogenin启动子。Mal a[93]的经验显示,Lys-9 H3组蛋白的甲基化通过SUV39H1[96],围绕myogenin启动子在未分化成肌细胞。这标志着大幅减少在经历了分化成肌细胞。我们假设另一组的成员的家庭蛋白质,RIZ1,可以调节myogenin表达式,RIZ1干涉的表达水平降低PRDM4和PRDM10基因,让我们推测,家里的成员有一个冗余PRDM proliferation-differentiation行为和/或合作转变。此外PRDM2沉默诱导G1期延迟和减少扩散。
总之,我们的研究表明PRDM2,PRDM4和PRDM10发挥关键作用proliferation-differentiation开关的成肌细胞肌管。
这项工作是支持由意大利大学和科学研究主要。