Μελέτη του ρόλου του μεταγραφικού παράγοντα LHX7

Abstract

LIM-Homeobox (Lhx) genes code for LIM-Homeodomain (LIM-HD) transcription factors which are characterized by the presence of two LIM protein-protein interaction domains followed by a DNA binding homeodomain. Mammalian genomes contain twelve Lhx genes that are key regulators of various developmental processes. Lhx7 (also known as L3 or Lhx8) has been implicated in the differentiation of cholinergic interneurons of the forebrain, in craniofacial development, in odontogenesis and in oocyte survival and differentiation. Although a series of elegant genetic experiments, mainly based on the analysis of transgenic mice, have started to unravel the role of Lhx7 in this diverse set of biological processes, little is known about the molecular mechanisms underlying its function. In this report we have used an array of complementary methods to study the DNA binding dynamics and the transcriptional regulatory mechanism of LHX7. We show that LHX7 contains a transactivation domain located at the Cterminal of the protein and has the potential to act as a transcriptional activator. However, the intact full length protein has marginally detectable transcriptional activation capacity and reveals its full transactivation potential only after the disruption of the LIM domains.

Tα γονίδια LIM-Homeobox (Lhx) κωδικοποιούν τους LIM-Homeodomain μεταγραφικούς παράγοντες (LIM-HD). Οι μεταγραφικοί αυτοί παράγοντες χαρακτηρίζονται από την παρουσία δύο επικρατειών LIM (που συμμετέχουν σε αλληλεπιδράσεις μεταξύ πρωτεϊνών) οι οποίες ακολουθούνται από μια ομοιoεπικράτεια (που συνιστά μια επικράτεια πρόσδεσης στο DNA). Τα γονιδιώματα των θηλαστικών περιέχουν δώδεκα γονίδια Lhx τα οποία αποτελούν βασικούς ρυθμιστές διαφόρων αναπτυξιακών διεργασιών. Το Lhx7 (που είναι επίσης γνωστό και ως L3 ή Lhx8) εμπλέκεται στη διαφοροποίηση των χολινεργικών διανευρώνων του πρόσθιου εγκεφάλου, στην ανάπτυξη της κρανιοπροσωπικής περιοχής, στην οδοντογένεση και στην επιβίωση και στην διαφοροποίηση των ωοκυττάρων. Ανκαι μια σειρά από γενετικά πειράματα, βασισμένα κυρίως στην ανάλυση διαγονιδιακών ποντικών, έχουν αρχίσει να αποκαλύπτουν το ρόλο του Lhx7 σε αυτό το ετερογενές σύνολο βιολογικών διεργασιών, μόνο λίγα είναι γνωστά για τους μοριακούς μηχανισμούς που αποτελούν τη βάση της λειτουργίας του. Σε αυτή την εργασία χρησιμοποιήσαμε μια σειρά συμπληρωματικών μεθόδων για ναμελετήσουμε την πρόσδεση της Lhx7 στο DNA και τον μηχανισμό με τον οποίο ρυθμίζει την μεταγραφή. Τα πειραματικά μας αποτελέσματα υποδεικνύουν ότι η Lhx7 φέρει στο καρβοξυτελικό της άκρο μια επικράτεια ενεργοποίησης της μεταγραφής. Ωστόσο, η ικανότητα μεταγραφικής ενεργοποίησης της πλήρους μήκους πρωτεΐνης είναι οριακά ανιχνεύσιμη και αποκαλύπτεται μόνο μετά τηναπομάκρυνση των περιοχών LIM που εδράζονται στην αμινοτελική περιοχή της.