Safb2-flox 基因敲除小鼠

SAFB2，全称为Scaffold attachment factor B2，是一种大型的多功能蛋白，在多种细胞过程中发挥着重要作用。这些过程包括染色质组织、转录调控、RNA剪接和应激反应。SAFB2与SAFB1具有高度相似性，两者在功能域上高度保守，但SAFB2在细胞质和细胞核中均有发现，而SAFB1主要定位于细胞核。在乳腺癌细胞中，SAFBs充当雌激素受体共抑制因子和生长抑制剂，而SAFB蛋白的表达在约20%的乳腺癌中丢失。SAFB1和SAFB2两个基因位于染色体19p13的相邻位置，这一位点在临床乳腺癌标本中频繁丢失。SAFB1突变已在乳腺癌中发现，而正常组织中则不存在。SAFB1和SAFB2可能是新的乳腺癌抑癌基因，它们在这一角色中如何发挥作用有待进一步研究[1]。

SAFB2在乳腺癌的发展过程中通过抑制Wnt/β-Catenin信号通路发挥作用。SAFB2在乳腺癌细胞系中下调，而NFAT5在大多数乳腺癌细胞系中高度表达。SAFB2的过表达抑制了乳腺癌细胞的增殖、迁移和侵袭，同时增强了细胞凋亡。SAFB2与NFAT5 mRNA相互作用，降低了NFAT5 mRNA的稳定性。NFAT5的过表达抵消了SAFB2在乳腺癌细胞中的抗增殖、抗转移和促凋亡作用。机制上，SAFB2的过表达抑制了Wnt/β-Catenin信号通路，而NFAT5部分消除了这种作用。综上所述，SAFB2通过调节NFAT5抑制了乳腺癌的发展，并抑制了Wnt/β-Catenin信号通路，表明SAFB2可能是乳腺癌的一个有希望的疗法目标[2]。

SAFB是一种保守的RNA结合蛋白，对早期哺乳动物发育至关重要。然而，SAFB在鼠胚胎干细胞（ESCs）中的功能尚未被描述。通过RNA免疫沉淀结合RNA测序（RIP-seq），研究者们检查了SAFB在野生型和SAFB/SAFB2双敲除ESCs中与RNA的结合情况。SAFB主要通过与蛋白质编码基因的内含子中的嘌呤富集基序结合。SAFB结合最丰富的转录本是非编码RNA Malat1，其5'端也包含一个嘌呤富集区域。SAFB/SAFB2的敲除导致约1000个与多种生物学过程相关的基因的表达发生变化，包括细胞凋亡、细胞分裂和细胞迁移。SAFB/SAFB2的敲除还导致一组基因的剪接改变，这些基因与表达水平发生改变的基因大多不同。许多基因的剪接和新生转录本，其表达水平被SAFB正向调控，也与高水平的SAFB结合，这表明SAFB结合促进了它们的表达。将SAFB重新引入双敲除细胞中，基因表达恢复到野生型水平，这一效应在剪接和新生转录本水平上再次观察到。蛋白质组学分析显示，SAFB互作蛋白中显著富集了核斑相关蛋白和RS结构域蛋白。SAFB/2敲除ESCs中Xist和Polycomb的功能没有明显改变。这些发现表明，在ESCs中，SAFB除了其他潜在功能外，还通过其结合新生RNA的能力促进某些基因的表达[3]。

SAFB2是一种新的支架附着因子同源物和雌激素受体共抑制因子。SAFB1和SAFB2在染色体19p13.3上相邻，呈双向分叉配置（头对头），被一个短的（<500 bp）GC富集的基因间区域隔开，该区域可以作为双向启动子。SAFB1和SAFB2具有共同的功能，但也具有独特的特性。SAFB2的功能与SAFB1类似，但SAFB2在细胞质和细胞核中均有发现。与SAFB1的细胞核定位一致，研究者们检测到SAFB2与vinexin相互作用，vinexin是一种将信号与细胞骨架连接起来的蛋白。这些发现表明，SAFB基因的进化复制使其保留了关键功能，但也使其在细胞质和/或细胞核中获得了新的功能[4]。

SAFB1在乳腺癌细胞中通过抑制免疫调节因子和凋亡基因的表达发挥作用。SAFB1和SAFB2是同源物，参与细胞周期调节、细胞凋亡、分化和应激反应。它们已被证明作为雌激素受体共抑制因子，并且有证据表明它们在乳腺癌发生中发挥作用。为了确定SAFB1/SAFB2在MCF-7乳腺癌细胞中的内源性靶基因，研究者们采用了一种结合染色质免疫沉淀（ChIP）芯片和基因表达芯片研究的方法。通过在含有24,000个启动子的微阵列上进行ChIP芯片分析，他们确定了541个SAFB1/SAFB2结合位点，主要富集在染色体1和6上。基因表达分析表明，大多数靶基因在SAFB1或SAFB2缺失的情况下被诱导，而较少的基因被抑制。有趣的是，ChIP芯片和基因表达芯片分析确定的基因之间没有明显的重叠，这表明它们通过远离近端启动子的区域进行调节。与SAFB2相比，SAFB2的大多数靶基因与SAFB1共享，但SAFB1有许多独特的靶基因，其中大多数涉及免疫系统的调节。随后对雌激素处理组进行的分析表明，12%的雌激素调节基因依赖于SAFB1，其中大多数是雌激素抑制基因。这些主要是与细胞凋亡相关的基因，如BBC3、NEDD9和OPG。因此，这项研究证实了SAFB1/SAFB2作为共抑制因子的主要作用，并揭示了SAFB1在调节免疫基因和雌激素介导的基因抑制中的先前未知的作用[5]。

SAFB2基因敲除小鼠揭示了SAFB2与其同源物SAFB1相比的非冗余功能。支架附着因子SAFB1和SAFB2是多功能蛋白，序列相似性超过70%。SAFB1敲除（SAFB1(-/-)）小鼠表现出高致死率、严重生长迟缓和雄性小鼠的不育。为了评估SAFB2在体内的作用，并确定两个同源物的独特功能，研究者们生成了SAFB2敲除（SAFB2(-/-)）小鼠。与SAFB1(-/-)小鼠形成鲜明对比的是，SAFB2(-/-)后代以预期的孟德尔比例出生，并且没有表现出任何明显的生长或生育缺陷。同源特异性抗体的生成允许对SAFB1和SAFB2在鼠组织中的表达进行广泛的分析，结果显示SAFB1和SAFB2在免疫系统和高表达的激素控制组织中高表达，尤其是在雄性生殖道中SAFB2的表达尤其高。进一步分析显示，SAFB2(-/-)小鼠的睾丸重量显著增加，这与Sertoli细胞的数量增加有关。研究者们认为，这至少部分是由于SAFB2缺失后雄激素受体功能和表达的改变。因此，尽管序列相似性很高，但SAFB1(-/-)和SAFB2(-/-)小鼠并没有完全相互复制。SAFB2(-/-)小鼠是可存活的，没有表现出任何主要缺陷，研究者们认为SAFB2在Sertoli细胞的分化和活性中发挥作用，值得进一步研究[6]。

在脊髓小脑共济失调3型中，血液转录组测序确定了能够追踪疾病阶段的生物标志物。转录失调在脊髓小脑共济失调3型/Machado-Joseph病（SCA3/MJD）中已有描述，这是一种由ataxin-3蛋白中的多谷氨酰胺扩张引起的常染色体显性共济失调。由于ataxin-3在体内普遍表达，转录改变在血液中可能反映了临床发作前开始的早期变化，并且可能作为临床和研究环境中的外周生物标志物。研究者们的研究目标是描述富集途径并报告失调基因，这些基因可以追踪携带ATXN3突变的个体（前共济失调个体和患者）的疾病发作、严重程度或进展。通过对来自40名携带ATXN3突变和20名对照的血液样本进行RNA测序，确定了全转录失调模式，并与来自MJD患者和对照的死后小脑样本的转录组数据进行比较。在血液中，ABCA1、CEP72、PTGDS、SAFB2、SFSWAP、CCDC88C、SH2B1、LTBP4、MEG3和TSPOAP1这10个基因的表达在前共济失调阶段发生变化，并且同时与显性疾病的严重程度相关。通过定量实时PCR在来自独立队列的170名SCA3/MJD受试者和57名对照的血液样本中分析了这些基因的表达。通路富集分析表明，Gαi信号通路和雌激素受体信号通路在血液和小脑中受到相似的影响。SAFB2、SFSWAP和LTBP4在前共济失调个体中与对照组相比始终失调，显示出79%的联合判别能力。在患者中，共济失调的严重程度与MEG3和TSPOAP1的水平升高相关。研究者们提出，SAFB2、SFSWAP和LTBP4以及MEG3和TSPOAP1的表达水平可以作为SCA3/MJD进展的分层标志物，值得在纵向研究和独立队列中进一步验证[7]。

RNA结合蛋白在细胞代谢中发挥着核心作用，通过协调编码、结构和调节RNA种类的复杂相互作用。SAFB（支架附着因子B）蛋白（SAFB1、SAFB2和SAFB样转录调节因子SLTM），在进化上高度保守，最初是基于它们结合支架附着区DNA元件的能力而被发现的，但随后人们的研究重点转移到了它们的RNA结合和蛋白质-蛋白质相互作用上。最初的研究表明，这些蛋白参与了细胞应激反应和其他基因调控方面。最近，SAFB蛋白的多功能特性表明，它们在DNA修复、mRNA和调节RNA的加工以及与染色质修饰复合物的相互作用中发挥着关键作用。随着新的RNA结合位点识别技术的出现，人们已经开始对单个RNA靶点进行计数。这篇综述旨在总结目前对SAFB蛋白功能的了解[8]。

SAFB1和SAFB2在乳腺癌中作为抑癌基因的作用已经被提出，但是没有发现SAFB1和SAFB2在家族性乳腺癌中的胚系突变。支架附着因子B1和B2基因，SAFB1/SAFB2（两者都位于19p13.3染色体上），最近被提出作为参与乳腺癌发展的抑癌基因。这一假设基于这两个基因的功能特性，以及乳腺癌中内源性标记的杂合性丢失进一步强化了这一假设。此外，瑞典乳腺癌家族中的连锁研究也表明，在19p位点存在乳腺癌易感基因。SAFB1/SAFB2的体细胞突变已在乳腺癌中发现，但据我们所知，还没有关于胚系突变的研究报道。在这项研究中，研究者们通过DNA测序对SAFB1/SAFB2在家族性乳腺癌中的可能作用进行了研究，这些家族显示与SAFB1/2位点连锁。对31名受影响的妇女的胚系DNA中的两个基因SAFB1和SAFB2的完整编码序列进行了突变分析。没有检测到错义或移码突变。在SAFB1中发现了1个多态性，在SAFB2中发现了8个多态性。MLPA分析表明，两个基因的两种等位基因都得以保留，这排除了通过大片段缺失导致基因失活的可能性。SAFB1和SAFB2不太可能是瑞典西部乳腺癌家族中遗传性乳腺癌综合征的致病因素[9]。

SAFB蛋白在乳腺癌细胞中的RNA结合特性被揭示。支架附着因子B1（SAFB1）和SAFB2蛋白是雌激素（ER）共抑制因子，它们通过染色质重塑或与基础转录机制相互作用来结合和调节ER活性。SAFB蛋白还具有内部的RNA识别基序，但关于SAFB1或SAFB2的RNA结合特性知之甚少。研究者们利用交联和免疫沉淀（iCLIP）结合高通量测序来对乳腺癌MCF-7细胞中SAFB1蛋白-RNA相互作用进行全转录组范围的映射。对交联频率的映射表明，SAFB1结合到编码和非编码RNA（ncRNA）。SAFB1交联位点的最高比例映射到ncRNA，其次是基因间区域、开放阅读框（ORFs）、内含子和3'或5'非翻译区（UTR）。此外，研究者们揭示了SAFB1直接结合RNA，其结合特别富集于富含嘌呤的序列，这与SR蛋白的RNA结合基序不相似。使用RNAi，研究者们还首次表明，SAFB1或SAFB2的单一耗竭导致在MCF-7和MDA-MD231乳腺癌细胞中另一种SAFB蛋白的表达增加[10]。

综上所述，SAFB2是一种在细胞质和细胞核中均有发现的支架附着因子，它在多种生物学过程中发挥着重要作用。SAFB2在乳腺癌中作为抑癌基因发挥作用，它通过抑制Wnt/β-Catenin信号通路来抑制乳腺癌的发展。SAFB2与NFAT5相互作用，降低了NFAT5 mRNA的稳定性，从而抑制了乳腺癌细胞的增殖、迁移和侵袭，并增强了细胞凋亡。SAFB2还与新生RNA结合，促进了某些基因的表达。SAFB2的研究有助于深入理解其在癌症发生和发展中的作用，并为癌症的治疗和预防提供新的思路和策略。