Идентификация высоко консервативного района критичного для функциональности белка CP190 у Drosophila melanogaster

Обложка

Цитировать

Полный текст

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

Аннотация

Белок СP190 связывается как с промоторами генов домашнего хозяйства, так и с инсуляторными/граничными элементами и играет критическую роль в их активности. Целью работы являлось изучение влияния делеций в высоко консервативных районах белка CP190 на его функциональность. Показано, что делеция последовательности от 664 до 700 а.о. приводит к летальному фенотипу. Таким образом, в составе СР190 выявлен новый район, играющий важную роль во взаимодействии белка СР190 с еще не идентифицированными белками-партнерами, стабилизации формируемых СP190 белковых комплексов и рекрутировании их на хроматин.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Л. С. Мельникова

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

Автор, ответственный за переписку.
Email: lsm73@mail.ru
Россия, Москва

К. И. Балагуров

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

Email: lsm73@mail.ru
Россия, Москва

П. Г. Георгиев

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

Email: lsm73@mail.ru

академик РАН

Россия, Москва

А. К. Головнин

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

Email: lsm73@mail.ru
Россия, Москва

Список литературы

  1. Uyehara C.M., Apostolou E. 3D enhancer-promoter interactions and multi-connected hubs: Organizational principles and functional roles // Cell Rep. 2023. P. 112068.
  2. Karpinska M.A., Oudelaar A.M. The role of loop extrusion in enhancer-mediated gene activation // Curr Opin Genet Dev. 2023. V. 79. P. 102022.
  3. Serebreni L., Stark A. Insights into gene regulation: From regulatory genomic elements to DNA-protein and protein-protein interactions // Curr Opin Cell Biol. 2021. V. 70. P. 58–66.
  4. Vo Ngoc L., Kassavetis G.A., Kadonaga J.T. The RNA Polymerase II Core Promoter in Drosophila // Genetics. 2019. V. 212. № 1. P. 13–24.
  5. Kyrchanova O.V., Bylino O.V., Georgiev P.G. Mechanisms of enhancer-promoter communication and chromosomal architecture in mammals and Drosophila // Front Genet. 2022. V. 13. P. 1081088.
  6. Maharjan M., McKowen J.K., Hart C.M. Overlapping but Distinct Sequences Play Roles in the Insulator and Promoter Activities of the Drosophila BEAF-Dependent scs’ Insulator // Genetics. 2020. V. 215. № 4. P. 1003–1012.
  7. Bartkuhn M., Straub T., Herold M., et al. Active promoters and insulators are marked by the centrosomal protein 190 // EMBO J. 2009. V. 28. № 7. P. 877–88.
  8. Plevock K.M., Galletta B.J., Slep K.C., et al. Newly Characterized Region of CP190 Associates with Microtubules and Mediates Proper Spindle Morphology in Drosophila Stem Cells // PLoS One. 2015. V. 10. № 12. P. e0144174.
  9. Oliver D., Sheehan B., South H., et al. The chromosomal association/dissociation of the chromatin insulator protein Cp190 of Drosophila melanogaster is mediated by the BTB/POZ domain and two acidic regions // BMC cell biology. 2010. V. 11. P. 101.
  10. Bonchuk A., Balagurov K., Georgiev P. A structural view of evolution, multimerization, and protein-protein interactions // Bioessays. 2023. V. 45. № 2. P. e2200179.
  11. Sabirov M., Kyrchanova O., Pokholkova G.V., et al. Mechanism and functional role of the interaction between CP190 and the architectural protein Pita in Drosophila melanogaster // Epigenetics Chromatin. 2021. V. 14. № 1. P. 16.
  12. Kyrchanova O., Klimenko N., Postika N., et al. Drosophila architectural protein CTCF is not essential for fly survival and is able to function independently of CP190 // Biochim Biophys Acta Gene Regul Mech. 2021. V. 1864. № 10. P. 194733.
  13. Melnikova L., Kostyuchenko M., Molodina V., et al. Interactions between BTB domain of CP190 and two adjacent regions in Su(Hw) are required for the insulator complex formation // Chromosoma. 2018. V. 127. № 1. P. 59–71.
  14. Golovnin A., Melnikova L., Babosha V., et al. The N-Terminal Part of Drosophila CP190 Is a Platform for Interaction with Multiple Architectural Proteins // Int J Mol Sci. 2023. V. 24. № 21. P. 15917.
  15. Bag I., Chen S., Rosin L.F., et al. M1BP cooperates with CP190 to activate transcription at TAD borders and promote chromatin insulator activity // Nat Commun. 2021. V. 12. № 1. P. 4170.
  16. Bohla D., Herold M., Panzer I., et al. A functional insulator screen identifies NURF and dREAM components to be required for enhancer-blocking // PLoS One. 2014. V. 9. № 9. P. e107765.
  17. Kwon S.Y., Grisan V., Jang B., et al. Genome-Wide Mapping Targets of the Metazoan Chromatin Remodeling Factor NURF Reveals Nucleosome Remodeling at Enhancers, Core Promoters and Gene Insulators // PLoS Genet. 2016. V. 12. № 4. P. e1005969.
  18. Ali T., Krüger M., Bhuju S., et al. Chromatin binding of Gcn5 in Drosophila is largely mediated by CP190 // Nucleic Acids Res. 2017. V. 45. № 5. P. 2384–2395.
  19. Chen S., Rosin L.F., Pegoraro G., et al. NURF301 contributes to gypsy chromatin insulator-mediated nuclear organization // Nucleic Acids Res. 2022. V. 50. № 14. P. 7906–7924.
  20. Butcher R.D., Chodagam S., Basto R., et al. The Drosophila centrosome-associated protein CP190 is essential for viability but not for cell division // Journal of cell science. 2004. V. 117. № Pt 7. P. 1191–9.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Схематическое изображение гомологии между белками CP190 у разных видов Drosophila, полученное на основе множественного выравнивания последовательностей. Виды Drosophila, для которых оценивалась гомология белков, указаны слева. Уровни гомологии для отдельных аминокислотных остатков отображены в виде прямоугольников, ранжированных по высоте в следующем порядке: 100%, 80%, 60%, 20% и отсутствие гомологии. Символ “–” обозначает аминокислотные регионы, которые не входят в консенсусную последовательность. Обозначения доменов: BTB – BTB/POZ домен; NLS – сигнал ядерной локализации; D – обогащенный аспарагином район; M – взаимодействующие с центросомой районы; Znf – домены цинковых пальцев; Q – обогащенный глутамином район; D/E – С-концевой домен, обогащенный глутамином и аспарагином. Выявленные высококонсервативные районы (HCR, Highly conserved regions) и домены обозначены отрезками под соответствующими аминокислотными последовательностями.

Скачать (970KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Производные белка CP190, использованные в работе. Полноразмерный белок CP190 изображен схематично. Над схемой изображена измерительная шкала (в а.о.). Обозначения доменов, как на Рис. 1. Слева указаны названия производных, цифрами обозначены аминокислотные остатки, ограничивающие производные формы. Размер производных указан отрезками, пунктирные линии обозначают внутренние делеции. Справа от схем приведены результаты, полученные при анализе выживаемости и фертильности мух в соответствующих трансгенных линиях: “+” – мухи выживали и были фертильны; “–” – мухи не выживали; “+/–” – жизнеспособность и фертильность мух были снижены.

Скачать (47KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Анализ экспрессии производных белка CP190 в трансгенных линиях. Белковый экстракт выделяли из мух трансгенных линий, экспрессирующих различные производные варианты белка CP190, названия которых указаны над соответствующими дорожками. Мембрану последовательно окрашивали антителами против FLAG (α FLAG, верхняя панель) для определения уровня экспрессии CP190 и антителами против тубулина (α Tub, нижняя панель) в качестве контроля загрузки. Для контроля специфичности антител к эпитопу FLAG использовали линию y1w1118 (отрицательный контроль). Молекулярные массы в кДа указаны справа.

Скачать (37KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2025