BRD4通过转录抑制RhoB抑制终末红细胞生成

背景：终末红细胞生成是一个复杂的多步骤过程，涉及基因转录的协调和剧烈的细胞核凝缩，最终导致细胞核排出以生成网织红细胞。然而，我们对涉及的关键转录和表观遗传调控因子缺乏全面的理解。方法：我们在原代CD34+来源的人红系母细胞中进行高通量小分子筛选，以确定促进终末红细胞生成的靶点，并通过不同分化系统中不同BRD4亚型的抑制剂和shRNA进一步确认表型。然后，我们进行了RNA-seq、ATAC-seq、ChIP-qPCR、Co-IP，并重新分析了先前发表的转录数据和质谱数据，以阐明BRD4如何调控终末红细胞生成。结果：我们发现，溴结构域蛋白BRD4（一种表观遗传阅读器，与CDK9一起作为转录激活因子）的抑制剂促进了造血干/祖细胞和胚胎干细胞的终末红细胞生成，并增强了去核。对我们RNA-seq、ATAC-seq以及先前发表的不同阶段红系母细胞分化转录数据的联合分析证实，BRD4抑制加速了红系母细胞的成熟。出乎意料的是，BRD4的这种功能独立于其经典的CDK9相互作用和转录激活作用。相反，BRD4抑制后的RNA-seq、ATAC-seq和Cut&Tag显示，BRD4通过抑制小G蛋白RhoB并破坏肌动蛋白重组来调节红细胞生成。ChIP-qPCR、Co-IP和功能研究表明，BRD4通过与组蛋白甲基转移酶EHMT1/2相互作用而充当转录抑制因子。结论：我们证明了BRD4作为RhoB的转录抑制因子调控红系成熟，以及经典的CDK9依赖作用调控红系母细胞的增殖。此外，我们阐明了RhoB在终末红细胞生成过程中的活性和功能。BRD4抑制可能是促进体外血细胞生成的简单方法，并可能是骨髓增生异常综合征等导致红系生成异常疾病的候选治疗靶点。