Идентификация белков, участвующих в привлечении белка Ttk69 к геномным сайтам у Drosophila melanogaster

Белки, имеющие в своем соcтаве BTB-домены, играют важную роль в процессах активации и репрессии транскрипции. Белки, содержащие BTB-домены, широко распространены только среди высших эукариот. Многие из таких белков являются транскрипционными факторами, принимающими участие в процессах развития организма. Один из ключевых регуляторов процессов раннего развития – BTB-содержащий белок Ttk (tramtrack), способный взаимодействовать с комплексом ремоделирования нуклеосом и деацетилирования гистонов (dNuRD) дрозофилы. Белок Ttk69 способен напрямую взаимодействовать с двумя белками комплекса dNuRD complex, dMi-2 и MEP1. Можно предположить, что Ttk69 репрессирует мишеневые гены путем ремоделирования хроматина через привлечение комплекса dNuRD. Однако до сих пор неизвестно, что обеспечивает специфичность рекрутирования Ttk на хроматин в процессе негативной/позитивной регуляции генной экспрессии. Несмотря на то что Ttk69 обладает ДНК-связывающей активностью, протяженных специфичных мотивов связывания для него найдено не было. Целью данного исследования был поиск белков, которые могут участвовать в привлечении Ttk к геномным регуляторным элементам. Для поиска белков-партнеров Ttk был проведен скрининг в дрожжевой двугибридной системе против коллекции белков с кластерами доменов «цинковые пальцы» C2H2-типа, способных эффективно и специфично связываться с сайтами в хроматине. В результате два белка, CG10321 и CG1792, были описаны в качестве потенциальных ДНК-связывающих партнеров Ttk. Мы предполагаем, что CG10321 и CG1792 обеспечивают специфичность посадки Ttk на сайты и, как следствие, привлечение NuRD-комплекса к геномным регуляторным элементам. Мы обнаружили также, что белок Ttk может одновременно взаимодействовать с MEP1 и ZnF-белками.

дрозофила, белок-белковое взаимодействие, генная регуляция, транскрипционный фактор, tramtrack

1. Boyle M.J., Berg C.A. Control in time and space: Tramtrack69 coope-rates with Notch and Ecdysone to repress ectopic fate and shape changes during Drosophila egg chamber maturation. Development. 2009;136(24):4187-4197. DOI 10.1242/dev.042770.

2. Chen Y.-J., Chiang C.-S., Weng L.-C., Lengyel J.A., Liaw G.-J. Tram- track69 is required for the early repression of tailless expression. Mech. Dev. 2002;116:75-83.

3. Chopra V.S., Srinivasan A., Kumar R.P., Mishra K., Basquin D., Doc- quier M., Seum C., Pauli D., Mishra R.K. Transcriptional activation by GAGA factor is through its direct interaction with dmTAF3. Dev. Biol. 2008;317(2):660-670.

4. Defossez P.A., Kelly K.F., Filion G.J., Perez-Torrado R., Magdinier F., Menoni H., Nordgaard C.L., Daniel J.M., Gilson E. The human en¬hancer blocker CTC-binding factor interacts with the transcription factor Kaiso. J. Biol. Chem. 2005;280(52):43017-43023.

5. Kulakovskiy I.V., Makeev VJ. Discovery of DNA motifs recognized by transcription factors through integration of different experimental sources. Biophysics. 2009;54:667-674.

6. Lai Z.C., Li Y. Tramtrack69 is positively and autonomously required for Drosophila photoreceptor development. Genetics. 1999;152(1): 299-305.

7. Liaw G.J. Pits, a protein interacting with Ttk69 and Sin3A, has links to histone deacetylation. Sci. Rep. 2016;6:33388. DOI 10.1038/ srep33388.

8. Melnick A., Carlile G., Ahmad K.F., Kiang C.L., Corcoran C., Bard- well V, Prive G.G., Licht J.D. Critical residues within the BTB domain of PLZF and Bcl-6 modulate interaction with corepressors. Mol. Cell. Biol. 2002;22(6):1804-1818.

9. Murawsky C.M., Brehm A., Badenhorst P., Lowe N., Becker P.B., Travers A.A. Tramtrack69 interacts with the dMi-2 subunit of the Drosophila NuRD chromatin remodelling complex. EMBO Rep. 2001;2(12):1089-1094.

10. Pagans S., Pineyro D., Kosoy A., Bernues J., Azorin F. Repression by TTK69 of GAGA-mediated activation occurs in the absence of TTK69 binding to DNA and solely requires the contribution of the POZ/BTB domain of TTK69. J. Biol. Chem. 2004;279(11): 9725-9732.

11. Perez-Torrado R., Yamada D., Defossez P.A. Born to bind: the BTB protein-protein interaction domain. BioEssays. 2006;28(12):1194- 1202.

12. Peters N.C., Thayer N.H., Kerr S.A., Tompa M., Berg C.A. Follow¬ing the ‘tracks’: Tramtrack69 regulates epithelial tube expansion in the Drosophila ovary through Paxillin, Dynamin, and the homeo- box protein Mirror. Dev. Biol. 2013;378(2):154-169. DOI 10.1016/j. ydbio.2013.03.017.

13. Pointud J.C., Larsson J., Dastugue B., Couderc J.L. The BTB/POZ do-main of the regulatory proteins Bric a brac 1 (BAB1) and Bric a brac 2 (BAB2) interacts with the novel Drosophila TAF(II) factor BIP2/dTAF(II)155. Dev. Biol. 2001;237(2):368-380.

14. Reddy B.A., Bajpe P.K., Bassett A., Moshkin Y.M., Kozhevnikova E., Bezstarosti K., Demmers J.A., Travers A.A., Verrijzer C.P. Drosoph¬ila transcription factor Tramtrack69 binds MEP1 to recruit the chro¬matin remodeler NuRD. Mol. Cell. Biol. 2010;30(21):5234-5244. DOI 10.1128/MCB.00266-10.

15. Stogios P.J., Downs G.S., Jauhal J.J., Nandra S.K., Prive G.G. Se-quence and structural analysis of BTB domain proteins. Genome Biol. 2005;6(10):R82.

16. Wang C., Guo X., Dou K., Chen H., Xi R. Ttk69 acts as a master re-pressor of enteroendocrine cell specification in Drosophila intestinal stem cell lineages. Development. 2015;142(19):3321-3331. DOI 10.1242/dev.123208.

17. Wen Y., Nguyen D., Li Y., Lai Z.C. The N-terminal BTB/POZ domain and C-terminal sequences are essential for Tramtrack69 to specify cell fate in the developing Drosophila eye. Genetics. 2000;156(1): 195-203.