基因TAL2,全称为T-cell acute lymphocytic leukemia 2,是基础螺旋-环-螺旋(bHLH)转录因子家族的成员,其编码的蛋白在人类T细胞急性淋巴细胞性白血病(T-ALL)的发生发展中起着关键作用。TAL2基因位于人类9号染色体上,与TAL1基因紧密相关,两者均参与T-ALL的发病机制。TAL2蛋白包含螺旋-环-螺旋结构域,这一结构域负责蛋白质的二聚化和DNA结合,与TAL1和LYL1原癌基因编码的蛋白高度同源,表明它们构成一个特定的bHLH蛋白亚群,每个成员都可能对T-ALL的发生发展有所贡献[1]。
TAL2基因的表达受多种因素的调控。在P19细胞中,TAL2基因的表达受全反式维甲酸(atRA)的诱导,atRA与维甲酸受体α(RARα)形成复合物,结合到TAL2基因启动子区域的特定维甲酸反应元件(RARE)上,从而激活TAL2基因的转录[2,5]。此外,在P19细胞中,TAL2基因的5'区域存在TATA盒样元件,这一元件与TATA盒结合蛋白结合,参与TAL2基因的转录调控[2,5]。
TAL2基因在神经系统发育中也起着重要作用。在斑马鱼的中脑中,GABA能神经元的生成需要TAL2基因的表达。TAL2基因的缺失会导致中脑中缺乏GABA合成酶谷氨酸脱羧酶67(GAD67)表达细胞和nkx1.2lb表达细胞,表明TAL2基因对于GABA能神经元的生成至关重要[3]。此外,TAL2基因的表达与gata2a和gata3基因的表达相互独立,说明在斑马鱼中脑中,GABA能神经元的生成机制与小鼠不同[3]。
在人类B细胞急性淋巴细胞性白血病(B-ALL)中,TAL2基因的突变也发挥着重要作用。研究发现,B-ALL患者中存在TAL2基因的罕见且致病的突变,包括错义突变和3'非编码区(3'UTR)的缺失。这些突变可能导致TAL2蛋白结构改变,影响其功能,进而促进B-ALL的发生发展[4]。
除了在白血病中的作用,TAL2基因还在其他生物学过程中发挥作用。研究发现,TAL2基因在造血细胞中表达,并在破骨细胞生成过程中上调。TAL2基因是髓系转录因子PU.1的直接靶基因,PU.1是破骨细胞基因表达的关键转录因子。TAL2基因的表达受PU.1调控,并影响破骨细胞分化基因TRACP的表达,表明TAL2基因在破骨细胞分化过程中发挥调节作用[6]。
综上所述,基因TAL2在人类T细胞急性淋巴细胞性白血病的发生发展中发挥着重要作用,其表达受多种因素的调控。此外,TAL2基因还在神经系统发育和破骨细胞分化等生物学过程中发挥作用。深入研究TAL2基因的功能和调控机制,有助于揭示其与白血病等疾病发生发展的关系,为疾病的治疗和预防提供新的思路和策略[1-10]。
参考文献:
1. Xia, Y, Brown, L, Yang, C Y, Le Beau, M M, Baer, R J. . TAL2, a helix-loop-helix gene activated by the (7;9)(q34;q32) translocation in human T-cell leukemia. In Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 88, 11416-20. doi:. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/1763056/
2. Kobayashi, Takanobu, Suzuki, Masayo, Morikawa, Masayuki, Tanuma, Sei-ichi, Miyazawa, Hiroshi. 2014. Transcriptional regulation of Tal2 gene by all-trans retinoic acid (atRA) in P19 cells. In Biological & pharmaceutical bulletin, 38, 248-56. doi:10.1248/bpb.b14-00617. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/25482166/
3. Wang, Ruihong, Guo, Shaojuan, Yang, Lixin. 2022. Tal2 is required for generation of GABAergic neurons in the zebrafish midbrain. In Developmental dynamics : an official publication of the American Association of Anatomists, 252, 263-275. doi:10.1002/dvdy.534. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/36063149/
4. Khormizi, Fateme Zare, Saadi, Hediye Fahandezh, Khatami, Mehri, Hashemi, Azam, Khanjarpanah, Zohre. 2025. Identification of rare and pathogenic TAL2 gene mutations in B-lineage acute lymphoblastic leukemia (B-ALL) using mutational screening and comprehensive bioinformatics analysis. In Molecular biology reports, 52, 125. doi:10.1007/s11033-025-10229-4. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/39821746/
5. Kobayashi, Takanobu. . [Expression and Regulation of Tal2 during Neuronal Differentiation in P19 Cells]. In Yakugaku zasshi : Journal of the Pharmaceutical Society of Japan, 137, 61-71. doi:10.1248/yakushi.16-00176. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/28049897/
6. Courtial, Nadine, Mücke, Christian, Herkt, Stefanie, Hussong, Helge, Lausen, Jörn. 2013. The T-cell oncogene Tal2 Is a Target of PU.1 and upregulated during osteoclastogenesis. In PloS one, 8, e76637. doi:10.1371/journal.pone.0076637. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/24086757/