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生化学:DPF3bのタンデム型PHDフィンガーによるアセチル化ヒストン結合の機構と調節

Nature 466, 7303 doi: 10.1038/nature09139

ヒストンのリジンのアセチル化およびメチル化は、クロマチンでの遺伝子の転写に重要な役割をもつ。アセチルリジンと相互作用できるタイプのタンパク質モジュールに関する知識は、これまでのところブロモドメインに限られている。心臓および筋肉の発生過程でBAFクロマチンリモデリング複合体と結合して遺伝子転写を開始する機能をもつ、ヒトDPF3bの植物タンデム型ホメオドメイン(PHD)フィンガー(PHD1–PHD2または PHD12)の1つは、アセチル化感受性によりヒストンH3およびH4に結合し、それをブロモドメインのアセチルリジン結合の最初の選択物にすることが最近報告された。本論文では、DPF3bの二重のPHDフィンガーがアセチル化されたヒストンに結合する構造的な機構について報告する。我々のDPF3bの三次元溶液構造および生化学的解析により、この結合したタンデム型PHDフィンガーが、リジン14がアセチル化されたヒストンH3(H3K14ac)の配列特異的な認識において1つの機能単位として働くという分子的基盤がはっきり示される。H3との相互作用は、リジン14のアセチル化により促進されるのに対して、リジン4のメチル化によって阻害され、これら相反する影響が、マウスのDPF3b標的遺伝子Pitx2およびJmjd1cの転写活性化に際して重要となる。したがって、このタンデム型タンパク質モジュールのクロマチンとの結合は、遺伝子の転写開始の際の異なるヒストン修飾によって調節されると考えられる。

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