Белок Z4 дрозофилы имеет в своем составе димеризующийся ZAD-домен

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Транскрипционный фактор Z4 (putzig) дрозофилы является одним из ключевых белков, определяющих структуру хроматина у дрозофилы. Он локализуется на границах «дисков» политенных хромосом, которые, согласно современным представлениям, соотносятся с хроматиновыми доменами. Белок Z4 является компонентом белкового комплекса, в который также входят белки Chromator и BEAF-32, для взаимодействия с которыми необходим консервативный домен на N-конце Z4. В данном исследовании мы показали, что этот домен является ZAD (Zinc-finger associated). При помощи биохимических методов подтверждена способность данного домена к димеризации. При помощи AlphaFold2 получена модель димера данного домена, структура которой подтверждена при помощи малоуглового рассеяния рентгеновских лучей (МУРР/SAXS). Структура димера демонстрирует укладку, типичную для ZAD-доменов.

Об авторах

А. Н. Бончук

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт биологии гена Российской академии наук (ИБГ РАН)

Автор, ответственный за переписку.
Email: bonchuk_a@genebiology.ru
Россия, Москва

П. Г. Георгиев

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт биологии гена Российской академии наук (ИБГ РАН)

Email: bonchuk_a@genebiology.ru

академик РАН

Россия, Москва

Список литературы

  1. Wang Q., Sun Q., Czajkowsky D.M., Shao Z. Sub-kb Hi-C in D. melanogaster reveals conserved characteristics of TADs between insect and mammalian cells, // Nat Commun. 2018. 9: 188.
  2. Zhimulev I., Vatolina T., Levitsky V., Tsukanov A. Developmental and Housekeeping Genes: Two Types of Genetic Organization in the Drosophila Genome, // Int J Mol Sci. 2024. 25.
  3. Ulianov S.V., Khrameeva E.E., Gavrilov A.A., et al. Active chromatin and transcription play a key role in chromosome partitioning into topologically associating domains, // Genome Res. 2016. 26: 70–84.
  4. El-Sharnouby S., Fischer B., Magbanua J.P., et al. Regions of very low H3K27me3 partition the Drosophila genome into topological domains, // PLoS One. 2017. 12: e0172725.
  5. Eggert H., Gortchakov A., Saumweber H. Identification of the Drosophila interband-specific protein Z4 as a DNA-binding zinc-finger protein determining chromosomal structure, // J Cell Sci. 2004. 117: 4253–64.
  6. Gan M., Moebus S., Eggert H., Saumweber H. The Chriz-Z4 complex recruits JIL-1 to polytene chromosomes, a requirement for interband-specific phosphorylation of H3S10, // J Biosci. 2011. 36: 425–38.
  7. Gortchakov A.A., Eggert H., Gan M., et al. Chriz, a chromodomain protein specific for the interbands of Drosophila melanogaster polytene chromosomes, // Chromosoma. 2005. 114: 54–66.
  8. Pokholkova G.V., Demakov S.A., Andreenkov O.V., et al. Tethering of CHROMATOR and dCTCF proteins results in decompaction of condensed bands in the Drosophila melanogaster polytene chromosomes but does not affect their transcription and replication timing, // PLoS One. 2018. 13: e0192634.
  9. Melnikova L.S., Molodina V.V., Kostyuchenko M.V., et al. The BEAF-32 Protein Directly Interacts with Z4/putzig and Chriz/Chromator Proteins in Drosophila melanogaster, // Dokl Biochem Biophys. 2021. 498: 184–9.
  10. Melnikova L.S., Kostyuchenko M.V., Georgiev P.G., Golovnin A.K. The Chriz Protein Promotes the Recruitment of the Z4 Protein to the STAT-Dependent Promoters, // Dokl Biochem Biophys. 2020. 490: 29–33.
  11. Kober L., Zimmermann M., Kurz M., et al. Loss of putzig in the germline impedes germ cell development by inducing cell death and new niche like microenvironments, // Sci Rep. 2019. 9: 9108.
  12. Hochheimer A., Zhou S., Zheng S., et al. TRF2 associates with DREF and directs promoter-selective gene expression in Drosophila, // Nature. 2002. 420: 439–45.
  13. Kugler S.J., Nagel A.C. A novel Pzg-NURF complex regulates Notch target gene activity, // Mol Biol Cell. 2010. 21: 3443–8.
  14. Puerto M., Shukla M., Bujosa P., et al. The zinc-finger protein Z4 cooperates with condensin II to regulate somatic chromosome pairing and 3D chromatin organization, // Nucleic Acids Res. 2024.
  15. Bonchuk A.N., Boyko K.M., Nikolaeva A.Y., et al. Structural insights into highly similar spatial organization of zinc-finger associated domains with a very low sequence similarity, // Structure. 2022. 30: 1004–15 e4.
  16. Bonchuk A., Boyko K., Fedotova A., et al. Structural basis of diversity and homodimerization specificity of zinc-finger-associated domains in Drosophila, // Nucleic Acids Res. 2021. 49: 2375–89.
  17. Mylonas E., Svergun D.I. Accuracy of molecular mass determination of proteins in solution by small-angle X-ray scattering, // J Appl Crystallogr. 2007. 40: S245–S9.
  18. Jumper J., Evans R., Pritzel A., et al. Highly accurate protein structure prediction with AlphaFold, // Nature. 2021. 596: 583–9.
  19. Svergun D.I., Barberato C., Koch M.H.J. CRYSOL – a Program to Evaluate X-ray Solution Scattering of Biological Macromolecules from Atomic Coordinates // J Appl Cryst. 1995. 28: 768–73.
  20. Kyrchanova O.V., Bylino O.V., Georgiev P.G. Mechanisms of enhancer-promoter communication and chromosomal architecture in mammals and Drosophila. // Front Genet. 2022. 13: 1081088.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2024