Transcription factor competition at the γ-globin promoters controls hemoglobin switching.
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DOI：
10.1038/s41588-021-00798-y
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发表时间：
2021-04
期刊：
影响因子：
30.8
通讯作者：
Orkin SH
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Liu N;Xu S;Yao Q;Zhu Q;Kai Y;Hsu JY;Sakon P;Pinello L;Yuan GC;Bauer DE;Orkin SH
BCL 11 A是HbF（α2γ2）水平的主要调节因子，通过在成人红系细胞中直接结合启动子来抑制γ-珠蛋白表达，从而转变为成人型HbA（α2β2）。为了揭示BCL 11 A如何启动阻遏，我们使用CRISPR/Cas9、dCas 9、dCas 9-KRAB和dCas 9-VP 64筛选来剖析γ-珠蛋白启动子，并鉴定了BCL 11 A结合位点附近的激活元件。使用CUT&RUN和碱基编辑，我们证明了近端CCAAT盒被激活剂NF-Y占据。BCL 11 A通过空间位阻与NF-Y竞争结合以启动阻遏。NF-Y的占据在BCL 11 A消耗后迅速建立，并且先于γ-珠蛋白去阻遏和LCR-珠蛋白环形成。我们的研究结果表明，在>50 kb的β-珠蛋白基因簇内，从胎儿到成人珠蛋白基因表达的转换是由阶段选择性阻遏物和γ-珠蛋白启动子显著离散区域内普遍存在的激活因子之间的竞争启动的。
BCL11A, the major regulator of HbF(α2γ2) level, represses γ-globin expression through direct promoter binding in adult erythroid cells in a switch to adult-type HbA (α2β2). To uncover how BCL11A initiates repression, we used CRISPR/Cas9, dCas9, dCas9-KRAB, and dCas9-VP64 screens to dissect the γ-globin promoters and identified an activator element near the BCL11A binding site. Using CUT&RUN and base editing, we demonstrate that a proximal CCAAT box is occupied by the activator NF-Y. BCL11A competes with NF-Y binding through steric hindrance to initiate repression. Occupancy of NF-Y is rapidly established upon BCL11A depletion, and precedes γ-globin derepression and LCR-globin loop formation. Our findings reveal that the switch from fetal-to-adult globin gene expression within the >50 kb β-globin gene cluster is initiated by competition between a stage-selective repressor and a ubiquitous activating factor within a remarkably discrete region of the γ-globin promoters.
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影响因子：
14.9
作者：
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10.1073/pnas.0634132100
发表时间：
2003-03-18
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Flebbe-Rehwaldt, L