The five NF-κB family members and three nuclear IκB proteins play important biological roles, but the mechanisms by which distinct members of these protein families contribute to selective gene transcription remain poorly understood, especially at a genome-wide scale. Using nascent transcript RNA-seq, we observed considerable overlap between p50-dependent and IκBζ-dependent genes in Toll-like receptor 4 (TLR4)-activated macrophages. Key immunoregulatory genes, including Il6 , Il1b , Nos2 , Lcn2, and Batf, are among the p50–IκBζ-codependent genes. IκBζ-bound genomic sites are occupied at earlier time points by NF-κB dimers. However, p50–IκBζ codependence does not coincide with preferential binding of either p50 or IκBζ, as RelA co-occupies hundreds of genomic sites with the two proteins. A common feature of p50–IκBζ-codependent genes is a nearby p50/RelA/IκBζ-cobound site exhibiting p50-dependent binding of both RelA and IκBζ. This and other results suggest that IκBζ acts in concert with RelA:p50 heterodimers. Notably, p50–IκBζ-codependent genes comprise a high percentage of genes exhibiting the greatest differential expression between TLR4-stimulated and tumor necrosis factor receptor (TNFR)-stimulated macrophages. Thus, our genome-centric analysis reveals a defined p50–IκBζ pathway that selectively activates a set of key immunoregulatory genes and serves as an important contributor to differential TNFR and TLR4 responses.

SUMMARY The five NF-κB family members and three nuclear IκB proteins play important biological roles, but the mechanisms by which distinct NF-κB and IκB proteins contribute to selective gene transcription remain poorly understood, especially at a genome-scale level. Using nascent transcript RNA-seq, we observed considerable overlap between p50-dependent and IκBζ-dependent genes in Toll-like receptor 4 (TLR4)-activated macrophages. Key immunoregulatory genes, including Il6 , Il1b , Nos2 , Lcn2, and Batf, are among the p50-IκBζ co-dependent genes. IκBζ bound genomic sites occupied by NF-κB dimers at earlier time points. However, p50-IκBζ co-dependence does not coincide with preferential binding of either p50 or IκBζ, as both proteins and RelA co-occupy thousands of genomic sites. A common feature of p50-IκBζ co-dependent genes is a nearby p50/RelA/IκBζ co-bound site exhibiting p50-dependent binding of both RelA and IκBζ. This result and others suggest that IκBζ may act in concert with RelA:p50 heterodimers. Notably, the IκBζ-dependent and p50-IκBζ-co-dependent genes comprise a high percentage of genes that exhibit the greatest differential expression between TLR4-stimulated and tumor necrosis factor receptor (TNFR)-stimulated macrophages. Thus, our genome-centric analysis reveals a defined p50-IκBζ pathway that selectively activates a set of key immunoregulatory genes and serves as an important contributor to the differential TNFR and TLR4 responses.

ABSTRACT Development of embryonic stem cells (ESCs) into neurons requires intricate regulation of transcription, splicing, and translation, but how these processes interconnect is not understood. We found that polypyrimidine tract binding protein 1 (PTBP1) alters splicing of DPF2, a subunit of BAF chromatin remodeling complexes. Dpf2 exon 7 is inhibited by PTBP1 to produce the DPF2-S isoform early in development. During neuronal differentiation, loss of PTBP1 allows exon 7 splicing, resulting in a longer DPF2-L isoform. Gene expression changes are induced by DPF2-L in ESC, and by DPF2-S in neurons. In ESC, chromatin immunoprecipitation locates DPF2-S but not DPF2-L at sites bound by pluripotency transcription factors. In neuronal progenitors, DPF2-S sites coincide with NFI protein binding, and DPF2-L sites with CTCF. DPF2-S sites show enhancer chromatin modifications, while DPF2-L sites show modifications associated with promoters. In sum, alternative splicing events during neuronal development impact chromatin organization by altering BAF complex targeting.

Abstract An understanding of the mechanisms and logic by which transcription factors coordinate gene regulation requires delineation of their genomic interactions at a genome-wide scale. Chromatin immunoprecipitation-sequencing (ChIP-seq) and more recent techniques, including CUT&Tag, typically reveal thousands of genomic interactions by transcription factors, but without insight into their functional roles. Due to cost and time considerations, optimization of ChIP experimental conditions is typically carried out only with representative interaction sites rather than through genome-wide analyses. Here, we describe insights gained from the titration of two chemical crosslinking reagents in genome-wide ChIP-seq experiments examining two members of the NF-κB family of transcription factors: RelA and c-Rel. We also describe a comparison of ChIP-seq and CUT&Tag. Our results highlight the large impact of ChIP-seq experimental conditions on the number of interactions detected, on the enrichment of consensus and non-consensus DNA motifs for the factor, and on the frequency with which the genomic interactions detected are located near potential target genes. We also found considerable consistency between ChIP-seq and CUT&Tag results, but with a substantial fraction of genomic interactions detected with only one of the two techniques. Together, the results demonstrate the dramatic impact of experimental conditions on the results obtained in a genome-wide analysis of transcription factor binding, highlighting the need for further scrutiny of the functional significance of these condition-dependent differences.

Type I interferon (IFN-I) and IFN-γ foster antitumor immunity by facilitating T cell responses. Paradoxically, IFNs may promote T cell exhaustion by activating immune checkpoints. The downstream regulators of these disparate responses are incompletely understood. Here, we describe how interferon regulatory factor 1 (IRF1) orchestrates these opposing effects of IFNs. IRF1 expression in tumor cells blocks Toll-like receptor- and IFN-I-dependent host antitumor immunity by preventing interferon-stimulated gene (ISG) and effector programs in immune cells. In contrast, expression of IRF1 in the host is required for antitumor immunity. Mechanistically, IRF1 binds distinctly or together with STAT1 at promoters of immunosuppressive but not immunostimulatory ISGs in tumor cells. Overexpression of programmed cell death ligand 1 (PD-L1) in Irf1