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Klf9 は、グルココルチコイド受容体活性に対するトランスクリプトーム応答を制御する重要なフィードフォワード制御因子である
Klf9 is a key feedforward regulator of the transcriptomic response to glucocorticoid receptor activity.
PMID: 32651405 PMCID: PMC7351738. DOI: 10.1038/s41598-020-68040-z.
抄録
ゼブラフィッシュは、グルココルチコイドシグナル伝達の発達上の役割や、グルココルチコイド誘発性発達プログラミングの基礎となるメカニズムを研究するためのモデル系として近年注目されている。このようなプログラミングにおけるグルココルチコイド受容体（GR）の役割を評価するために、我々はCRISPR-Cas9を用いて、DNA結合ドメインの上流にある潜在的なフレーム内開始コドンをすべて除去する新しいフレームシフト変異（GR）を生成した。この変異が正常な条件の下で、両方の慢性的なコルチゾール治療と幼虫のトランスクリプトームにどのように影響を与えるかを尋ねるためにRNA-seqを使用して、我々はGRが治療の効果のほとんどを媒介することがわかり、逆説的に、コルチゾール治療幼虫のトランスクリプトームは、コルチゾール治療幼虫がGR耐性を開発することを示唆している、GRを持つ幼虫のそれよりもGRを欠いている幼虫のそれのようなものであることを発見した。GR幼虫では発現が低く、コルチゾール処理幼虫では一貫して過剰発現していた転写調節因子はklf9であった。そこで我々は、CRISPR-Cas9 による klf9 の突然変異と RNA-seq を用いて、正常幼虫とコルチゾール処理幼虫の Klf9 依存的な遺伝子発現を評価した。その結果、Klf9 は慢性コルチゾール曝露に対するトランスクリプトーム応答に大きく寄与しており、我々が以前に報告したような炎症性遺伝子のアップレギュレーションを媒介していることが明らかになった。
The zebrafish has recently emerged as a model system for investigating the developmental roles of glucocorticoid signaling and the mechanisms underlying glucocorticoid-induced developmental programming. To assess the role of the Glucocorticoid Receptor (GR) in such programming, we used CRISPR-Cas9 to produce a new frameshift mutation, GR, which eliminates all potential in-frame initiation codons upstream of the DNA binding domain. Using RNA-seq to ask how this mutation affects the larval transcriptome under both normal conditions and with chronic cortisol treatment, we find that GR mediates most of the effects of the treatment, and paradoxically, that the transcriptome of cortisol-treated larvae is more like that of larvae lacking a GR than that of larvae with a GR, suggesting that the cortisol-treated larvae develop GR resistance. The one transcriptional regulator that was both underexpressed in GR larvae and consistently overexpressed in cortisol-treated larvae was klf9. We therefore used CRISPR-Cas9-mediated mutation of klf9 and RNA-seq to assess Klf9-dependent gene expression in both normal and cortisol-treated larvae. Our results indicate that Klf9 contributes significantly to the transcriptomic response to chronic cortisol exposure, mediating the upregulation of proinflammatory genes that we reported previously.