*605557 PR DOMAIN-CONTAINING PROTEIN 16; PRDM16
Alternative titles; symbols
MDS1/EVI1-LIKE GENE 1; MEL1
Gene map locus 1p36.3

TEXTO

CLONAGEM

A síndrome 3q21q26 representa uma translocação recorrente, inversão ou inserção entre as regiões 3q21 e 3q26 e está associada com a síndrome mielodisplásica (MDS) ou aguda leucemia mielóide (AML) (Secker-Walker e outros, 1995). A desordem é frequentemente caracterizada por displasia de três linhagens, em particular a desmegacariocitopoiese, e pobre previsão. Um tipo similar a MDS/AML tem sido relatado com a translocação recorrente t(1;3)(p36;q21) (Moir e outros, 1984; Bloomfield e outros 1985; Welborn e outros, 1987). Perto do ponto de quebra em 1p36.3, Mochizuki e outros (2000) identificaram um gene novo, MEL1, que codifica uma proteína de dedos de zinco que é altamente homóloga a MDS1/EVI1, uma proteína codificada por uma variante de Splice no gene EVI1 [ OMIM 165215: O gene Evi1 murino codifice uma proteína que tem múltiplas repetições de 28 aminoácidos contendo a sequência consenso encontrada em domínios de dedos de zinco de muitas proteínas regulatórias de transcrição. A ativação da expressão do gene Evi1 é frequentemente encontrada nas leucemias mielóides murinas e em linhas de células de leucemia e é devida a inserções retrovirais na região iniciadora do gene na extremidade 5. Para examinar o papel do gene EVI1 nas leucemias humanas, Morixhita e outros (1990) clonaram regiões de lócus humano correspondentes à região codificadora do gene. Usando estas provas (sondas) eles demonstraram que o ene EVI1 mapeia na região 3q24-q28 que é translocada nas leucemias não linfocíticas com uma translocação t(3;5)(q25;q34). Por hibridização em sítio com cromossomos da metáfase de um paciente com uma translocação 3;5, eles descobriram que o gene EVI1 era translocado do cromossomo derivativo 5.] A proteína MEL1 de 1.257 aminoácidos compartilha 56% de identidade em aminoácidos com MDS1/EVI1 e tem uma estrutura de domínios similar. Os primeiros aminoácidos de MEL1 são altamente homólogos ao domínio PR de MDS1 (600049), e o restante da sequência de MEL1 é homóloga a EV1. Seguindo o domínio PR no terminal N, MEL1 tem um domínio de dedos de zinco de ligação a DNA, um domíno rico em prolina, um domínio repressor, um segundo domínio de dedos de zinco de ligação a DNA, e um domínio terminal C acídico. Análises de Northern blot e RT-PCR de várias linhas celulares de leucemia revelaram um transcrito principal de MEL1 com 8 quilobases somente nas células com a translocação t(1;3). Nos tecidos humanos, a RT-PCR mostrou a expressão de MEL1 somente no útero e nos rins do feto. Baseando-se no relacionamento de posição entre os genes de EVI1 e MEL1 em cada translocação, Mochizuki e outros (2000) sugeriram que ambos os genes são transcricionalmente ativados pela translocação da região 3q21 com o gene da riboforina-1 (RPN1: 180470).

Usando PCR, Nishikata e outros (2003) clonaram uma variante de splice de MEL1 codificadora de uma isoforma mais curta que eles designaram MEL1S. Comarada com a lente completa da proteína MEL1 relatada por Mochizuki e outros (2000), a proteína MEL1S foi deduzida em 1.073 aminoácidos carecendo de parte do domínio PR no terminal N. RT-PCR detectou ambos os transcritos nos rins. MEL1 e MEL1S tem massas moleculares aparentes de 170 e 150 quilodáltons, respectivamente, e as leucemias t(1;3) expressavam predominantemente a proteína MEL1S.

FUNÇÃO DO GENE

Nishikata e outros (2003) mostraram que ambos MEL1 e MEL1S ligam-se à mesma sequência consenso que EVI1 in vitro. Relatos de ensaios dos genes revelaram que MEL1S ativou fracamente a transcrição por via de ser domínio de ligação a DNA, enquanto MEL1 não mostrou nem ativação transcricional nem repressão. A sobre-expressão de MEL1S bloqueou a diferenciação granulocítica induzida por GCSF (CSF3; 138970) nas células mielóides murinas dependentes de interleucina 3, mas a MEL1 não pôde bloquear a diferenciação. Nishikata e outros (2003) concluíram que a super-expressão de MEL1S é um fator causal na patgênese da leucemia mielóide.

Usando RT-PCR, Shing e outros (2007) detectaram a super-expressão de transcritos codificando lentes completas de PRDM16 e/ou a isoforma menor de PRDM16 (sPRDM16) em todas as cinco leucemias com rearranjos de 1p36 examinadas comparadas com células CD34 positivas normais. A super-expressão de ambas PRDM16 e sPRDM16 também foi encontrada em um significativo sub-grupo de AMLs com cariótipo normal, mas não nas AMLs com translocações outras que não 1p36. As AMLs com rearranjos de 1p36 tiveram uma prevalência relativamente alta de mutações em p53 (TP53; 191170), e as AMLs com cariótipo normal tiveram uma prevalência de mutações relativamente alta na nucleofosmina (NPM1; 164040), a qual regula TP53. A super-expressão de sPRDM16 na medula óssea do camundongo induziu a AML com total penetração, mas somente na ausência de p53. As leucemias do camundongo foram caracterizadas por anormalidades celulares de múltiplas linhagens e displasia do megacariócito, similar às AMLs humanas com translocações em 1p36 ou mutações em NPM1. A super-expressão de sPRDM16 aumentou a reserva de células tronco hematopoiéticas in vivo e bloqueou a diferenciação mielóide e prolongou a vida das progenitoras in vitro. A perta de p53 aumentou os efeitos das sPRDM16 no número de células tronco e induziu a imortalidade das células progenitoras. Shing e outros (2007) concluíram que a sPRDM16 coopera com a ruptura da via de p53 na indução da leucemia mielóide.

Seale e outros (2008) demonstraram por mapeamento do destino que as células de gordura marrons, mas não as brancas, originadas de precursoras que expressam MYF5 (159990), um gene previamente pensado como expressado somente na linhagem miogênica. Eles também demonstraram que o regulador transcricional PRDM16 controla um interruptor de destino bidirecional da célula entre os mioblastos do esqueleto e as células de gordura marrons. A perda de PRDM16 das precursoras marrons de gordura causa a perda das características da gordura marrom e promove da diferenciação muscular. No mesmo sentido, a expressão ectópica (fora do lugar) de PRDM16 nos mioblastos induziu sua diferenciação em células de gordura marrom. A PRDM16 simula a adipogênese marrom por ligação a PPAR-gama (601487) e ativação de sua função transcricional. Finalmente, gorduras marrons deficientes em Prdm 16 apresentam uma morfologia anormal, reduzida expressão termogênica (de calor), e elevada expressão de genes específicos do músculo. Tomados juntos, Seale e outros (2008) concluíram que a PRDM16 especifica a linhagem de gordura marrom a partir de um progenitor que expressa marcadores de mioblastos e não está envolvida na adipogênese branca.

Tseng e outros (2008) demonstraram que BMP7 (112267) ativa um programa complete da adipogênese marrom, incluindo a indução de reguladores primários do destino da PRMD16 da gordura marrom e da PGC1A (604517), aumentada expressão da proteína 1 não casada marcadora de definição da gordura marrom (UCP1; 113730) e fatores de transcrição adipogênicos PPAR-gama e proteínas de ligação do aumentador /CCAAT (C/EBPs; veja 116897), e indução da biogênese da mitocôndria por via do mitógeno p38 ativador da proteína quinase (MAPK14;600289), e vias dependentes de PGC1.

ESTRUTURA DO GENE

Nishikata e outros (2003) determinaram que o gene PRMD16 contém 17 éxons codificadores e expande-se por 400 quilobases. Os éxons 1 e 2 contêm os sítios de iniciação de transcrição 1 e 2, respectivamente. O éxon 4 contém um códon de iniciação interno para tradução da pequena isoforma de PRDM16.

MAPEAMENTO

Usando peixe, Mochizuki e outros (2000) mapearam o gene PRDM16 no cromossomo 1p36.3.