Белки AEF1 и CG10543 дрозофилы, содержащие домены цинковых пальцев, колокализуются с комплексами SAGA, SWI/SNF и ORC на промоторах генов и участвуют в регуляции транскрипции

Обложка

Цитировать

Полный текст

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

Аннотация

Ряд белков с доменами типа цинковых пальцев, включая Aef1 и CG10543, взаимодействуют, как показано нами ранее, с DUB-модулем комплекса SAGA дрозофилы. В представленной работе проведено полногеномное исследование локализации белков Aef1 и CG10543 и показано, что они находятся преимущественно на промоторах активных генов. Сайты связывания этих белков колокализуются с комплексами модификации и ремоделирования хроматина SAGA и dSWI/SNF, а также с репликационным комплексом ORC. Показано, что белки Aef1 и CG10543 участвуют в регуляции экспрессии части генов, на промоторах которых они находятся. Таким образом, белки Aef1 и CG10543 являются новыми участниками транскрипционной сети клетки, которые колокализуются с основными транскрипционными и репликационными комплексами дрозофилы.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Ю. В. Николенко

Институт молекулярной биологии им. В. А. Энгельгардта Российской академии наук

Email: krasnov@genebiology.ru
Россия, Москва, 119991

М. М. Куршакова

Институт молекулярной биологии им. В. А. Энгельгардта Российской академии наук

Email: krasnov@genebiology.ru
Россия, Москва, 119991

Д. В. Копытова

Институт молекулярной биологии им. В. А. Энгельгардта Российской академии наук

Email: krasnov@genebiology.ru
Россия, Москва, 119991

Ю. А. Вдовина

Институт молекулярной биологии им. В. А. Энгельгардта Российской академии наук

Email: krasnov@genebiology.ru
Россия, Москва, 119991

Н. Е. Воробьева

Institute of Gene Biology, Russian Academy of Sciences

Email: krasnov@genebiology.ru
Россия, Moscow, 119334

А. Н. Краснов

Institute of Gene Biology, Russian Academy of Sciences

Автор, ответственный за переписку.
Email: krasnov@genebiology.ru
Россия, Moscow, 119334

Список литературы

  1. Koutelou E., Hirsch C.L., Dent S.Y. (2010) Multiple faces of the SAGA complex. Curr. Opin. Cell. Biol. 22, 374–382.
  2. Baker S.P., Grant P.A. (2007) The SAGA continues: expanding the cellular role of a transcriptional co-activator complex. Oncogene. 26, 5329–5340.
  3. Brown C.E., Howe L., Sousa K., Alley S.C., Carrozza M.J., Tan S., Workman J.L. (2001) Recruitment of HAT complexes by direct activator interactions with the ATM-related Tra1 subunit. Science. 292, 2333–2337.
  4. Chatterjee N., Sinha D., Lemma-Dechassa M., Tan S., Shogren-Knaak M.A., Bartholomew B. (2011) Histone H3 tail acetylation modulates ATP-dependent remodeling through multiple mechanisms. Nucl. Acids Res. 39, 8378–8391.
  5. Li B., Carey M., Workman J.L. (2007) The role of chromatin during transcription. Cell. 128, 707–719.
  6. MacAlpine D.M., Rodriguez H.K., Bell S.P. (2004) Coordination of replication and transcription along a Drosophila chromosome. Genes Dev. 18, 3094–3105.
  7. Eaton M.L., Prinz J.A., MacAlpine H.K., Tretyakov G., Kharchenko P.V., MacAlpine D.M. (2011) Chromatin signatures of the Drosophila replication program. Genome Res. 21, 164–174.
  8. Vorobyeva N.E., Mazina M.U., Golovnin A.K., Kopytova D.V., Gurskiy D.Y., Nabirochkina E.N., Georgieva S.G., Georgiev P.G., Krasnov A.N. (2013) Insulator protein Su(Hw) recruits SAGA and Brahma complexes and constitutes part of Origin Recognition Complex-binding sites in the Drosophila genome. Nucl. Acids Res. 41, 5717–5730.
  9. Мазина М.Ю., Воробьева Н.Е., Краснов А.Н. (2013) Способность Su(Hw) создавать платформу для формирования ориджинов репликации не зависит от типа окружающего хроматина. Цитология. 55(4), 218–224.
  10. Kurshakova M., Maksimenko O., Golovnin A., Pulina M., Georgieva S., Georgiev P., Krasnov A. (2007) Evolutionarily conserved E(y)2/Sus1 protein is essential for the barrier activity of Su(Hw)-dependent insulators in Drosophila. Mol. Cell. 27, 332–338.
  11. Vorobyeva N.E., Erokhin M., Chetverina D., Krasnov A.N., Mazina M.Y. (2021) Su(Hw) primes 66D and 7F Drosophila chorion genes loci for amplification through chromatin decondensation. Sci. Rep. 11, 16963.
  12. Vorobyeva N.E., Nikolenko J.V., Krasnov A.N., Kuzmina J.L., Panov V.V., Nabirochkina E.N., Georgieva S.G., Shidlovskii Y.V. (2011) SAYP interacts with DHR3 nuclear receptor and participates in ecdysone-dependent transcription regulation. Cell Cycle. 10, 1821–1827.
  13. Kopytova D.V., Krasnov A.N., Orlova A.V., Gurskiy D.Y., Nabirochkina E.N., Georgieva S.G., Shidlovskii Y.V. (2010) ENY2: couple, triple…more? Cell Cycle. 9, 479–481.
  14. Krasnov A.N., Kurshakova M.M., Ramensky V.E., Mardanov P.V., Nabirochkina E.N., Georgieva S.G. (2005) A retrocopy of a gene can functionally displace the source gene in evolution. Nucl. Acids Res. 33, 6654–6661.
  15. Gurskiy D., Orlova A., Vorobyeva N., Nabirochkina E., Krasnov A., Shidlovskii Y., Georgieva S., Kopytova D. (2012) The DUBm subunit Sgf11 is required for mRNA export and interacts with Cbp80 in Drosophila. Nucl. Acids Res. 40, 10689–10700.
  16. Николенко Ю.В., Фурсова Н.А., Мазина М.Ю., Воробьева Н.Е., Краснов А.Н. (2022) Белок CG9890 дрозофилы участвует в регуляции экдизонзависимой транскрипции. Молекуляр. биология. 56(4), 557–563.
  17. Фурсова Н.А., Мазина М.Ю., Николенко Ю.В., Воробьева Н.Е., Краснов А.Н. (2020) Белок CG9890 дрозофилы, содержащий домены цинковых пальцев, колокализуется с комплексами модификации и ремоделирования хроматина на промоторах генов и участвует в регуляции транскрипции. Acta Naturae. 12, 114–119.
  18. Фурсова Н.А., Николенко Ю.В., Сошникова Н.В., Мазина М.Ю., Воробьева Н.Е., Краснов А.Н. (2018) Белок CG9890 с доменами цинковых пальцев – новый компонент ENY2-содержащих комплексов дрозофилы. Acta Naturae. 10, 110–114.
  19. Николенко Ю.В., Вдовина Ю.А., Фефелова Е.И., Глухова А.А., Набирочкина Е.Н., Копытова Д.В. (2021) Деубиквитинирующий (DUB) модуль SAGA участвует в Pol III-зависимой транскрипции. Молекуляр. биология. 55(3), 500–509.
  20. Enuameh M.S., Asriyan Y., Richards A., Christensen R.G., Hall V.L., Kazemian M., Zhu C., Pham H., Cheng Q., Blatti C., Brasefield J.A., Basciotta M.D., Ou J., McNulty J.C., Zhu L.J., Celniker S.E., Sinha S., Stormo G.D., Brodsky M.H., Wolfe S.A. (2013) Global analysis of Drosophila Cys(2)-His(2) zinc finger proteins reveals a multitude of novel recognition motifs and binding determinants. Genome Res. 23, 928–940.
  21. Laity J.H., Dyson H.J., Wright P.E. (2000) DNA-induced alpha-helix capping in conserved linker sequences is a determinant of binding affinity in Cys(2)-His(2) zinc fingers. J. Mol. Biol. 295, 719–727.
  22. Clemens J.C., Worby C.A., Simonson-Leff N., Muda M., Maehama T., Hemmings B.A., Dixon J.E. (2000) Use of double-stranded RNA interference in Drosophila cell lines to dissect signal transduction pathways. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 97, 6499–6503.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Проверка специфичности антител к белку Aef1 (а) и CG10543 (б) с помощью Вестерн-блот-анализа. На панели а нанесен белковый экстракт из контрольных клеток (К) в двух разведениях (1 и 1:5), а также белковый экстракт из клеток после РНК-интерференции Aef1 (Aef1i), также взятый в двух разведениях. Вестерн-блот (панель а) инкубировали с проверяемыми антителами к белку Aef1, а также с антителами к α-тубулину для контроля нанесения. На панели б каждый из образцов нанесен в трех разведениях (1, 1:3, 1:10). К – экстракт из контрольных клеток, CG10543i – экстракт из клеток после РНК-интерференции CG10543. Вестерн-блот (панель б) инкубировали с антителами к белку СG10543, а также с антителами к α-тубулину для контроля нанесения.

Скачать (52KB)
Метаданные
3. Рис. 2. ChIP-Seq профили белков CG10543 (черный) и Aef1 (серый) в области генa wg. На верхней панели представлена структура гена из геномного браузера. На нижней панели представлены ChIP-Seq профили в единицах CPM.

Скачать (300KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Распределение сайтов связывания белков Aef1 (верхнее левое изображение) и CG10543 (верхнее правое изображение) относительно аннотированных элементов генома дрозофилы. Для сравнения показана относительная представленность всех аннотированных элементов в геноме (Genome) (нижнее изображение). TSS-промоторная область, TES-конец гена, Gene bodies – область гена между TSS и TES, Intergenic – межгенные области.

Скачать (116KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Консенсусная последовательность потенциального сайта связывания белков CG10543 (a) и Aef1 (б).

Скачать (100KB)
Метаданные
6. Рис. 5. Усредненные ChIP-Seq-профили белков ORC2 (комплекс ORC), OSA (комплекс SWI/SNF) и GCN5 (комплекс SAGA) на сайтах связывания белков Aef1, CG10543 и на случайных промоторах. Слева указаны субъединицы данных комплексов: ORC2 (ORC), OSA (SWI/SNF), GCN5 (SAGA). Представлен средний ChIP-Seq-профиль белков (указаны слева) на трех группах сайтов (указаны вверху). По оси ординат профили представлены в единицах CPM, по оси абсцисс указано расстояние в т. п. н. относительно центра пика. В каждой из групп анализировали примерно по 3500 сайтов. Горизонтальными отрезками отмечен уровень сигнала на случайных промоторах. Видно, что субъединицы комплексов SAGA, SWI/SNF и ORC привлекаются на сайты Aef1 и CG10543 в большем количестве, чем на случайные промоторы.

Скачать (206KB)
Метаданные
7. Рис. 6. Транскрипция некоторых генов, содержащих оба белка, CG10543 и Aef1, на своих промоторах, при нокдауне CG10543 и Aef1 в индивидуальных экспериментах. Названия генов указаны внизу. Светло-серые столбцы соответствуют транскрипции генов при РНК-интерференции Aef1, темно-серые столбцы – при РНК-интерференции CG10543. Белые столбцы соответствуют транскрипции гена в норме (контроль), принято за единицу. По оси ординат указано соотношение транскрипции в опыте и в контроле. В качестве нормировочного гена использовали ген ras64B. Эксперименты проводили в трех повторах. Планки погрешностей отмечают стандартную ошибку среднего. Звездочкой указаны статистически значимые изменения с p < 0.05 (использован t-критерий Стьюдента).

Скачать (117KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024