Poly(c)-binding proteins in pluripotent stem cells

Full Text

Плюрипотентные стволовые клетки (ПСК) отличаются своей способностью к самообновлению и к дифферен-цировке в любой тип соматических клеток. Ключевым транскрипционным фактором ПСК является Oct4. Его ген Pou5f1 подвержен сложной регуляции и имеет три регуляторных области - промотор, проксимальный энхансер и дистальный энхансер. Нами было показано, что in vitro и in vivo, со специфическими полиЦ-последовательностя-ми энхансеров (сайты 2А и 1А соответственно) этого гена связываются представители KH-доменных полиЦ-связы-вающих белков hnRNP-K и Pcbp1. Оказалось неожиданным, что нокаут или нокдаун hnRNP-K в эмбриональных стволовых клетках (ЭСК) мыши и в эмбрионах не влияют ни на запуск, ни на поддержание экспрессии, ни на выключение Oct4. При этом нокаут hnRNP-K приводил к гибели клеток. Хроматин-иммунопреципитация с использованием антител к hnRNP-K с последующим секвенировани-ем ДНК (ChIP-seq) выявила наличие около 5000 сайтов связывания этого белка в геноме ЭСК. В ходе биоинфор-матического анализа были выявлены колокализации hnRNP-K с белками Oct4, TBP, Otx2, с метками активного хроматина, такими как H3K27ac, а также с открытым хроматином (данные ATAC-seq). В отличие от hnRNP-K, после нокаута Pcbp1 в ЭСК клетки оставались жизнеспособны, но экспрессия Oct4 также была неизменна. Однако в ходе in vitro моделирования перехода плюрипотентных клеток от наивного к праймированному состоянию была выявлена важная роль Pcbp1 в этом процессе. Большинство клеток с нокаутом по Pcbp1 во время этого перехода погибало, чему предшествовало усиление экспрессии маркеров первичной энтодермы.

About the authors

E. I Bakhmet

Institute of Cytology RAS

Email: bakhmet1989@gmail.com
St. Petersburg, Russia

I. B Nazarov

Institute of Cytology RAS

St. Petersburg, Russia

A. R Gazizova

Institute of Cytology RAS

St. Petersburg, Russia

N. E. Vorobyeva

Institute of Gene Biology RAS

St. Petersburg, Russia

A. A Kuzmin

Institute of Cytology RAS

St. Petersburg, Russia

M. N Gordeev

Institute of Cytology RAS

St. Petersburg, Russia

S. A Sinenko

Institute of Cytology RAS

St. Petersburg, Russia

N. D Aksenov

Institute of Cytology RAS

St. Petersburg, Russia

T. O Artamonova

Peter the Great St. Petersburg Polytechnic University

St. Petersburg, Russia

M. A Khodorkovskii

Peter the Great St. Petersburg Polytechnic University

St. Petersburg, Russia

N. Alenina

Max-Delbruck Center for Molecular Medicine

Berlin-Buch, Germany

D. Onichtchouk

University of Freiburg

Freiburg, Germany

G. Wu

MaxPlanck Institute for Molecular Biomedicine

Munster, Germany

H. R Scholer

MaxPlanck Institute for Molecular Biomedicine

Munster, Germany

A. N Tomilin

Institute of Cytology RAS; St. Petersburg State University

Institute of Translational Biomedicine St. Petersburg, Russia

References

Supplementary files