分子生物学：bHLH転写因子とヒストンはDNAに接近するために協同する

転写因子のbHLH（basic helix–loop–helix）ファミリーは、Eボックス（CANNTG）として知られるDNAモチーフを認識し、108のメンバーからなる。今回我々は、構造的に異なる2種類のbHLHタンパク質、すなわち、がん原遺伝子MYC-MAXと概日転写因子CLOCK-BMAL1が、クロマチン化されたEボックスに結合する仕組みを調べた。どちらの転写因子も、ヌクレオソームの入口–出口部位付近のEボックスに優先的に結合する。改変されたヌクレオソーム配列や本来のヌクレオソーム配列を用いた構造研究から、MYC-MAXあるいはCLOCK-BMAL1はDNAに接近するために、DNAのヒストンからの解離を引き起こすことが分かった。CLOCK-BMAL1のPAS（Per-Arnt-Sim）二量体形成ドメインは、ヒストンH2A–H2B酸性パッチの上部で、円盤状のヒストン八量体と結合する。内在するDNA塩基配列で起こるタンデムに並んだEボックスへの結合は、2つのCLOCK-BMAL1プロトマーとヒストンの間の直接的な相互作用を介して起こり、これは概日周期に重要である。ヌクレオソームの内部にあるEボックスでは、MYC-MAXのロイシンジッパーもヒストンのH2BおよびH3と相互作用でき、その結合はヌクレオソーム上の別の場所にあるOCT4によって間接的に強化される。ヌクレオソームでEボックスが占める位置とbHLHの二量体形成ドメインのタイプは協働して、ヒストンとの接触、親和性、他のヌクレオソーム結合因子との競合および協同性の程度を決定している。

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