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低氧/厌氧产品案例——低氧与血管新生研究2

296 人阅读发布时间:2022-05-19 13:46

文章题目:Characterization of a functional endothelial super-enhancer that regulates ADAMTS18 and angiogenesis
调节ADAMTS18 和血管新生的功能性内皮超级增强子的表征

文章出处:Nucleic Acids Research, 2021, Vol. 49, No.   14 :8078–8096 ,东芬兰大学,维尔塔宁分子科学研究所;
工作站使用情况:InVivo2 400
使用气体浓度:低氧(1% O
2

摘要:超级增强子是与细胞谱系相关的增强子簇。它们可以是强有力的基因调节剂,并可用于细胞型特异性病毒载体的开发。本文筛选了内皮超级增强子,并从一个簇中鉴定出一个增强子,使转基因表达增加了5-70 倍。重要的是,增强子的CRISPR/Cas9 缺失证明了ADAMTS18 的调节,这与这些基因组区域之间染色质接触的证据相对应。细胞分裂相关途径主要受增强子缺失的影响,这与细胞增殖的显著减少相关。此外,我们观察到血管生成相关基因的变化与这种内皮细胞的特异性一致。事实上,增强子的缺失影响了血管的形成,导致芽的减少或变短。超级增强剂的血管生成作用至少部分是由于其对ADAMTS18 的调节,因为ADAMTS18 的siRNA 敲除导致内皮芽显著缩短。因此,对一种新型内皮超增强子的功能表征揭示了单个增强子缺失的实质性下游效应,并导致发现顺式靶基因ADAMTS18 及其在内皮功能中的作用。

 
低氧/厌氧产品案例——低氧与血管新生研究2
Figure 3. Characterization of activity, transcription factor binding and histone modifications for all enhancers within SE clusters. Examination of allenhancers within SE clusters SE12313 (A) and SE26147 (B). The regions tested are indicated in the GRO-seq track (top panels) and the activity of these regions is determined following LV transduction of HUVEC and GFP quantitation with flow cytometry (bottom graphs; data presented as mean ± SEM,= 3). TF binding at enhancer regions of SE12313 (C) and SE26147 (D). The heatmap represents the number of TF binding peaks derived from ChIP-seq from HUVECs. Heatmap of Histone marks (ChIP-seq) and eRNA expression (GRO-seq) for all enhancers from SE12313 (E) and SE26147 (F) for 2kb area around the centre of the enhancer.
 
低氧/厌氧产品案例——低氧与血管新生研究2
Figure 5. E2 activity is upregulated by hypoxia and it contacts ADAMTS18. (A) ChIP-seq analysis of HIF1 binding demonstrates a binding site in E2 and increased eRNA transcription (GRO-seq) following hypoxia treatment. (B) HUVECs were transduced with LV-minP-GFP-E2, E7, E12 or control vector and thereafter cells were incubated in hypoxia (1%O2, 5% CO2) for 24h before GFP quantitation with flow cytometry (mean ± SEM, n = 3). (C) Hi-C data from HUVECs shows the interaction between SE12313 and ADAMTS18 gene. GRO-seq track demonstrates nascent RNA expression at SE12313 and ADAMTS18. (D) EA.hy926 cells were transduced with LV-GFP-E2 or control vectors either encoding the ADAMTS18 or NUDT7 promoters and GFP expression determined by flow cytometry. Data is presented mean ± SEM (n = 3; ANOVA Tukey’s multiple comparison, P < 0.05).



       SE 簇中所有增强子的活性、转录因子结合和组蛋白修饰的表征(图3);

       使用HUVECs 的HIF-1α CHIP-seq 数据分析,作者评估了HIF-1α结合位点在选择的增强子中的存在,并在选择的两个增强子中发现了HIF-1α,其中一个在E2(图5A);因此,作者研究了低氧对这种增强子活性的影响。转导后,将EC 在常氧或低氧(1% O
2)环境中孵育,缺氧诱导E2 诱导的GFP 表达进一步激活2 倍,而在HUVECs 中没有观察到E7 或E12 的变化(图5B),表明低氧诱导的激活与E2 内HIF-1α结合位点的存在相关;揭示低氧调节E2 内皮特异性增强子。

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