Zfp281(也称为ZNF281)是一种C2H2锌指蛋白,在哺乳动物中广泛表达。作为一种转录因子,Zfp281在细胞分化和发育过程中发挥着关键作用。它在维持多能性、促进细胞分化以及调控基因表达和表观遗传修饰方面具有重要作用。Zfp281在多种细胞类型中表达,包括胚胎干细胞(ESC)、T细胞和肿瘤细胞等。在ESC中,Zfp281参与维持多能性和促进细胞分化。在T细胞中,Zfp281参与调节CD4+ T细胞的发育和功能。此外,Zfp281还与肿瘤发生和发展有关,其表达水平和功能在多种肿瘤中发生变化。
Zfp281在DNA复制过程中防止R环积累。R环是哺乳动物基因组中普遍存在的结构,参与许多基本的细胞过程。BRCA2是一种重要的DNA损伤修复蛋白,其缺失会导致基因组不稳定性。研究发现,Zfp281与BRCA2协同作用,防止R环在DNA复制过程中的积累,从而促进DNA复制的顺利进行[1]。
Zfp281通过调节DNMT3和TET1的功能来控制转录和表观遗传变化,从而促进小鼠多能性状态转变。在体外多能性干细胞状态从幼稚态到形成态再到成熟态的转变过程中,Zfp281直接激活DNMT3a/3b的表达,并与其共占据DNA羟化酶TET1,以调节动态DNA甲基化和基因表达。Zfp281还在维持成熟态多能性方面发挥着重要作用[2,4]。
Zfp281与转录因子Gata3协同作用,促进CD4+ T细胞的发育和TH2细胞反应。研究发现,Zfp281和Gata3在调控CD4+ T细胞发育和TH2细胞功能方面具有重要作用。Zfp281与Gata3协同作用,促进CD4+ T细胞分化和TH2细胞反应[3]。
Zfp281通过直接抑制Ctla-4转录来维持CD4+ T细胞的激活。Ctla-4是一种共抑制受体,其表达对T细胞激活的负调控至关重要。研究发现,Zfp281直接结合Ctla-4启动子上的GC富集区域,抑制Ctla-4的表达,从而维持CD4+ T细胞的激活和功能[5]。
Zfp281是miR-1的靶点,并抑制肌肉分化。研究发现,Zfp281在多种细胞类型分化过程中下调,其表达水平与肿瘤的发生和发展有关。Zfp281是miR-1的直接靶点,并通过抑制肌肉分化来发挥其功能。Zfp281在软组织肉瘤中的表达水平升高,可能与患者的预后不良相关[6]。
综上所述,Zfp281在维持多能性、促进细胞分化、调控基因表达和表观遗传修饰等方面具有重要作用。Zfp281通过与BRCA2协同作用,防止R环在DNA复制过程中的积累,从而促进DNA复制的顺利进行。Zfp281通过调节DNMT3和TET1的功能来控制转录和表观遗传变化,从而促进多能性状态转变。Zfp281与转录因子Gata3协同作用,促进CD4+ T细胞的发育和TH2细胞反应。Zfp281通过直接抑制Ctla-4转录来维持CD4+ T细胞的激活。Zfp281是miR-1的靶点,并抑制肌肉分化。Zfp281的研究有助于深入理解细胞分化和发育的分子机制,为疾病的治疗和预防提供新的思路和策略。
参考文献:
1. Wang, Yan, Ma, Binbin, Liu, Xiaoxu, Lin, Chengqi, Luo, Zhuojuan. 2022. ZFP281-BRCA2 prevents R-loop accumulation during DNA replication. In Nature communications, 13, 3493. doi:10.1038/s41467-022-31211-9. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/35715464/
2. Huang, Xin, Balmer, Sophie, Lyu, Cong, Zhou, Hongwei, Wang, Jianlong. 2024. ZFP281 controls transcriptional and epigenetic changes promoting mouse pluripotent state transitions via DNMT3 and TET1. In Developmental cell, 59, 465-481.e6. doi:10.1016/j.devcel.2023.12.018. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38237590/
3. Chopp, Laura B, Zhu, Xiaoliang, Gao, Yayi, Zhu, Jinfang, Bosselut, Rémy. 2023. Zfp281 and Zfp148 control CD4+ T cell thymic development and TH2 functions. In Science immunology, 8, eadi9066. doi:10.1126/sciimmunol.adi9066. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/37948511/
4. Huang, Xin, Balmer, Sophie, Lyu, Cong, Zhou, Hongwei, Wang, Jianlong. 2023. ZFP281 coordinates DNMT3 and TET1 for transcriptional and epigenetic control in pluripotent state transitions. In bioRxiv : the preprint server for biology, , . doi:10.1101/2023.03.24.534143. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/36993548/
5. Guo, Jing, Xue, Zhonghui, Ma, Ruoyu, Lu, Linrong, Wang, Lie. 2019. The transcription factor Zfp281 sustains CD4+ T lymphocyte activation through directly repressing Ctla-4 transcription. In Cellular & molecular immunology, 17, 1222-1232. doi:10.1038/s41423-019-0289-y. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/31511645/
6. Nicolai, Sara, Pieraccioli, Marco, Smirnov, Artem, Melino, Gerry, Raschellà, Giuseppe. 2019. ZNF281/Zfp281 is a target of miR-1 and counteracts muscle differentiation. In Molecular oncology, 14, 294-308. doi:10.1002/1878-0261.12605. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/31782884/