KLF3はエピゲノムライターCBPを介して表皮分化を媒介する

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iScience.2020 Jun;23(7):101320. S2589-0042(20)30507-1. doi: 10.1016/j.isci.2020.101320.Epub 2020-06-29.

KLF3はエピゲノムライターCBPを介して表皮分化を媒介する

KLF3 Mediates Epidermal Differentiation through the Epigenomic Writer CBP.

Jackson Jones
Yifang Chen
Manisha Tiwari
Jingting Li
Ji Ling
George L Sen

PMID: 32659720 PMCID: PMC7358749. DOI: 10.1016/j.isci.2020.101320.

抄録

分化過程の障害は、人口の約20％を悩ませる皮膚疾患を引き起こす可能性があります。したがって、分化過程を促進する因子を理解することが最も重要である。ここでは、表皮分化の調節因子として転写因子KLF3を同定しています。KLF3をノックダウンすると、分化遺伝子の発現は減少し、細胞周期遺伝子の発現は増加する。KLF3のゲノム結合部位の半分以上は活性エンハンサーに存在する。KLF3は、発現のためにKLF3に依存している分化遺伝子の近位にある活性エンハンサーに結合する。また、KLF3のゲノム結合部位は、エンハンサーの活性化に必要なヒストンアセチルトランスフェラーゼであるCBPと高度に重複している。KLF3を欠失させると、分化遺伝子クラスターに近いエンハンサーのCBP局在が低下し、エンハンサーの活性化は失われるが、プライミングは行われない。これらの結果は、エンハンサーの活性化と表皮分化遺伝子の発現を促進するためには、CBPのリクルートにKLF3が必要であることを示唆している。

Impairments in the differentiation process can lead to skin diseases that can afflict ∼20% of the population. Thus, it is of utmost importance to understand the factors that promote the differentiation process. Here we identify the transcription factor KLF3 as a regulator of epidermal differentiation. Knockdown of KLF3 results in reduced differentiation gene expression and increased cell cycle gene expression. Over half of KLF3's genomic binding sites occur at active enhancers. KLF3 binds to active enhancers proximal to differentiation genes that are dependent upon KLF3 for expression. KLF3's genomic binding sites also highly overlaps with CBP, a histone acetyltransferase necessary for activating enhancers. Depletion of KLF3 causes reduced CBP localization at enhancers proximal to differentiation gene clusters, which leads to loss of enhancer activation but not priming. Our results suggest that KLF3 is necessary to recruit CBP to activate enhancers and drive epidermal differentiation gene expression.