SCOPUS
SCIE
UTX regulates mesoderm differentiation of embryonic stem cells independent of H3K27 demethylase activity
저자
Wang, Chaochen ; Lee, Ji-Eun ; Cho, Young-Wook ; Xiao, Ying ; Jin, Qihuang ; Liu, Chengyu ; Ge, Kai
발행기관
학술지명
PROCEEDINGS OF THE NATIONAL ACADEMY OF SCIENCES OF THE UNITED STATES OF AMERICA -
권호사항
발행연도
2012
작성언어
-등재정보
SCOPUS,SCIE
자료형태
학술저널
수록면
15324-15329(6쪽)
제공처
<P>To investigate the role of histone H3K27 demethylase UTX in embryonic stem (ES) cell differentiation, we have generated <I>UTX</I> knockout (KO) and enzyme-dead knock-in male ES cells. Deletion of the X-chromosome-encoded <I>UTX</I> gene in male ES cells markedly decreases expression of the paralogous <I>UTY</I> gene encoded by Y chromosome, but has no effect on global H3K27me3 level, <I>Hox</I> gene expression, or ES cell self-renewal. However, <I>UTX</I> KO cells show severe defects in mesoderm differentiation and induction of <I>Brachyury</I>, a transcription factor essential for mesoderm development. Surprisingly, UTX regulates mesoderm differentiation and <I>Brachyury</I> expression independent of its enzymatic activity. UTY, which lacks detectable demethylase activity, compensates for the loss of UTX in regulating <I>Brachyury</I> expression. UTX and UTY bind directly to <I>Brachyury</I> promoter and are required for Wnt/β-catenin signaling-induced <I>Brachyury</I> expression in ES cells. Interestingly, male <I>UTX</I> KO embryos express normal levels of <I>UTY</I> and survive until birth. In contrast, female <I>UTX</I> KO mice, which lack the <I>UTY</I> gene, show embryonic lethality before embryonic day 11.5. Female <I>UTX</I> KO embryos show severe defects in both <I>Brachyury</I> expression and embryonic development of mesoderm-derived posterior notochord, cardiac, and hematopoietic tissues. These results indicate that UTX controls mesoderm differentiation and <I>Brachyury</I> expression independent of H3K27 demethylase activity, and suggest that UTX and UTY are functionally redundant in ES cell differentiation and early embryonic development.</P>
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