On how mammalian transcription factors recognize methylated DNA

doi:10.4161/epi.23632

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.2013年2月；8(2):131-7.

doi:10.4161电子表格23632。 Epub 2013年1月16日。

哺乳动物转录因子如何识别甲基化DNA

Bethany A Buck Koehntop公司¹, 皮尔雷·安东尼·德福塞兹

附属公司

PMID： 23324617
预防性维修识别码：项目经理3592898
内政部： 10.4161/epi.23632

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哺乳动物转录因子如何识别甲基化DNA

Bethany A Buck Koehntop公司等。表观遗传学. 2013年2月.

.2013年2月；8(2):131-7.

doi:10.4161/epi.23632。 Epub 2013年1月16日。

作者

Bethany A Buck Koehntop公司¹, 皮尔雷·安东尼·德福塞兹

附属

¹美国犹他州盐湖城犹他大学化学系。koehntop@chem.utah.edu

PMID： 23324617
预防性维修识别码：项目经理3592898
内政部： 10.4161/epi.23632

摘要

DNA甲基化是一种表观遗传标记，对哺乳动物的发育至关重要；从癌症到精神疾病，它经常发生改变。DNA甲基化的存在吸引了专门的甲基-DNA结合因子，然后可以招募染色质修饰剂。这些甲基-CpG结合蛋白（MBP）具有重要的生物学作用，可分为三个结构家族：甲基-CpG-结合域（MBD）、锌指和SET和RING指相关域（SRA）。先前已经测定了与甲基化DNA结合的MBD和SRA蛋白的结构，并显示出两种截然不同的甲基化DNA识别模式。最近，两种不同锌指蛋白Kaiso和ZFP57与甲基化DNA复合物的结构解析揭示了这个谜团的最后一块。这些结构表明，这两种甲基-CpG结合锌指蛋白采用不同的甲基-CpG-结合模式。尽管如此，与MBD蛋白的相似性表明，在不同MBP结构域的甲基-CpG识别方面存在一些共性。这些新的见解对分析基因组中存在的许多其他锌指蛋白以及甲基-CpG结合锌指蛋白的生物学产生了影响。

关键词：DNA甲基化；凯索；MBD；SRA域；ZFP57；甲基CpG结合蛋白；蛋白质结构；锌指。

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数字

**图1。**MBP的三大家族及其已知目标。左侧面板：已知能结合甲基化DNA的人类蛋白质的示意图。指出了它们的一些结构域：MBD，甲基结合域；CXXC、CXXC型锌指；Ubl，泛素样结构域；TTD，串联都铎结构域；PHD，植物同源结构域；SRA、SET和RING-finger相关域；RING，非常有趣的新基因域；BTB/POZ，广泛复合物，Tramtrack和Bric-brac/POx病毒和锌指结构域；采埃孚、塞浦路斯₂伊斯₂锌指结构域；KRAB，Krüppel关联框。强调了甲基化DNA识别所必需的锌指。右侧面板：体外鉴定的一些高亲和力DNA靶点。清单并不详尽。M代表5-甲基胞嘧啶。H代表5-羟甲基胞嘧啶。N是任何核苷酸。

**图2。**每个MBP系列的代表性结构。(A类)人MeCP2 MBD的晶体结构与甲基化DNA共有位点的复合物来源于*脑源性神经营养因子*（BDNF）启动子（PDB 3C2I）。(B类)人UHRF1与半甲基化DNA（PDB 3CLZ）复合物中SRA结构域的晶体结构。(C类)小鼠Cys的晶体结构₂伊斯₂锌指蛋白ZFP57与甲基化DNA靶标复合物，已知定位于印迹控制区（PDB 4GZN）。(天)人类Cys的晶体结构₂伊斯₂锌指蛋白Kaiso与来源于*E-钙粘蛋白*（CDH1）启动子（PDB 4F6N）。粉红色球体代表甲基化胞嘧啶中的甲基。

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