палец PHD
 | This article includes a list of references, related reading, or external links, but its sources remain unclear because it lacks inline citations. (June 2018) |
| PHD-палец | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
 PHD цинковый палец. Атомы цинка показаны серым цветом | |||||||||
| Идентификаторы | |||||||||
| Символ | доктор философии | ||||||||
| Пфам | ПФ00628 | ||||||||
| Клан ПФАМ | CL0390 | ||||||||
| ИнтерПро | IPR019787 | ||||||||
| ПРОСИТ | PS50016 | ||||||||
| СКОП2 | 1f62 / SCOPe / SUPFAM | ||||||||
| суперсемейство OPM | 59 | ||||||||
| белок ОПМ | 1vfy | ||||||||
| |||||||||
Палец PHD был обнаружен в 1993 году как мотив Cys 4 - His -Cys 3 в растительном гомеодомене (отсюда PHD) белков HAT3.1 в Arabidopsis и кукурузе ZmHox1a. [1] Мотив цинкового пальца PHD напоминает домен связывания металла RING (Cys 3 -His-Cys 4 ) и домен FYVE . Он встречается как один палец, но часто в кластерах из двух или трех, а также встречается вместе с другими доменами, такими как хромодомен и бромодомен .
Роль в эпигенетике
Палец PHD, длиной приблизительно 50-80 аминокислот, встречается более чем в 100 белках человека. Несколько белков, в которых он встречается, находятся в ядре и участвуют в регуляции генов , опосредованной хроматином . Палец PHD встречается в таких белках, как транскрипционные коактиваторы p300 и CBP , белок типа Polycomb (Pcl), белки группы Trithorax, такие как ASH1L , ASH2L и MLL , аутоиммунный регулятор (AIRE), комплекс Mi-2 (часть комплекса гистондеацетилазы), корепрессор TIF1, семейство деметилаз JARID1 и многие другие.
Структура
Структура ЯМР пальца PHD из человеческого WSTF ( фактор транскрипции синдрома Уильямса ) показывает, что консервативные цистеины и гистидин координируют два иона Zn2 + . В целом палец PHD принимает глобулярную складку, состоящую из двухцепочечной бета-складки и альфа-спирали . Область, состоящая из этих вторичных структур и остатков, участвующих в координации ионов цинка , очень консервативна среди видов. Области петель I и II являются вариабельными и могут вносить вклад в функциональную специфичность различных пальцев PHD.
Функция
Сообщалось, что пальцы PHD некоторых белков, включая ING2 , YNG1 и NURF, связываются с гистоном H3, триметилированным на лизине 4 ( H3K4me3 ), в то время как другие пальцы PHD показали отрицательный результат в таких анализах. Белок под названием KDM5C имеет палец PHD, который, как сообщалось, связывает гистон H3 с триметилированным лизином 9 ( H3K9me3 ). [2] Исходя из этих публикаций, связывание с триметилированными лизинами на гистонах может быть свойством, широко распространенным среди пальцев PHD. Домены, которые связываются с модифицированными гистонами, называются эпигенетическими считывателями , поскольку они специфически распознают модифицированную версию остатка и связываются с ней. Модификация H3K4me3 связана с сайтом начала транскрипции активных генов, тогда как H3K9me3 связана с неактивными генами. Модификации лизинов гистонов динамичны, поскольку существуют метилазы , которые добавляют метильные группы к лизинам, и существуют деметилазы , которые удаляют метильные группы. KDM5C — это деметилаза лизина 4 гистона H3, что означает, что это фермент, который может удалять метильные группы лизина 4 на гистоне 3 (делая его H3K4me2 или H3K4me1 ). Можно только предполагать, обеспечивает ли связывание H3K9me3 домена KDM5C PHD перекрестные помехи между триметилированием H3K9 и деметилированием H3K4me3. Такие перекрестные помехи были предложены ранее с другими доменами, участвующими в регуляции хроматина, и могут обеспечивать строго скоординированную регуляцию.
Другим примером является палец PHD белка BHC80/ PHF21A , который является компонентом комплекса LSD1 . В этом комплексе LSD1 специфически деметилирует H3K4me2 до H3K4me0, а BHC80 связывает H3K4me0 через свой палец PHD, чтобы стабилизировать комплекс на его целевых промоторах, предположительно, для предотвращения дальнейшего повторного метилирования. Это первый пример пальца PHD, распознающего статус метил-ноль лизина.
Ссылки
- ^ Schindler U, Beckmann H, Cashmore AR (июль 1993 г.). "HAT3.1, новый гомеодоменный белок Arabidopsis, содержащий консервативную богатую цистеином область". The Plant Journal . 4 (1): 137– 50. doi : 10.1046/j.1365-313x.1993.04010137.x . PMID 8106082.
- ^ Iwase S, Lan F, Bayliss P, de la Torre-Ubieta L, Huarte M, Qi HH и др. (март 2007 г.). «Ген умственной отсталости, связанный с Х-хромосомой SMCX/JARID1C, определяет семейство деметилаз лизина 4 гистона H3». Cell . 128 (6): 1077– 88. doi : 10.1016/j.cell.2007.02.017 . PMID 17320160. S2CID 14729302.
Дальнейшее чтение
- Aasland R, Gibson TJ, Stewart AF (февраль 1995 г.). «PHD-палец: значение для хроматин-опосредованной транскрипционной регуляции». Trends in Biochemical Sciences . 20 (2): 56– 9. doi :10.1016/s0968-0004(00)88957-4. PMID 7701562.
- Pascual J, Martinez-Yamout M, Dyson HJ , Wright PE (декабрь 2000 г.). «Структура цинкового пальца PHD из фактора транскрипции синдрома Уильямса-Бойрена человека». Журнал молекулярной биологии . 304 (5): 723– 9. doi :10.1006/jmbi.2000.4308. PMID 11124022.
- Пенья П.В., Давразу Ф., Ши Х, Вальтер К.Л., Верхуша В.В., Гозани О., Чжао Р., Кутателадзе Т.Г. (июль 2006 г.). «Молекулярный механизм узнавания гистона H3K4me3 растительным гомеодоменом ING2». Природа . 442 (7098): 100–3 . doi :10.1038/nature04814. ПМК 3190580 . ПМИД 16728977.
- Li H, Ilin S, Wang W, Duncan EM, Wysocka J, Allis CD, Patel DJ (июль 2006 г.). "Молекулярная основа для сайт-специфического считывания гистона H3K4me3 с помощью пальца BPTF PHD NURF". Nature . 442 (7098): 91– 5. doi :10.1038/nature04802. PMC 4690523 . PMID 16728978.
- Iwase S, Lan F, Bayliss P, de la Torre-Ubieta L, Huarte M, Qi HH, Whetstine JR, Bonni A, Roberts TM, Shi Y (март 2007 г.). "Ген умственной отсталости, связанный с Х-хромосомой SMCX/JARID1C, определяет семейство деметилаз лизина 4 гистона H3". Cell . 128 (6): 1077– 88. doi : 10.1016/j.cell.2007.02.017 . PMID 17320160. S2CID 14729302.
- Lan F, Collins RE, De Cegli R, Alpatov R, Horton JR, Shi X, Gozani O, Cheng X, Shi Y (август 2007 г.). «Распознавание неметилированного гистона H3 лизина 4 связывает BHC80 с LSD1-опосредованной репрессией генов». Nature . 448 (7154): 718– 22. doi :10.1038/nature06034. PMC 2702779 . PMID 17687328.
