プログラム可能なタンパク質-DNAクロスリンクは,5-ホルミルサイトシンを直接捕獲し,定量化します

科学分野:

• エピジェネティクスと分子生物学
• ゲノミクスとDNA規制

背景:

• 5-フォーミルサイトシン (5fC) は,哺乳類のゲノムにおける重要な表遺伝子核塩基であり,活性DNA脱メチル化における中間体として作用する.
• 核タンパク質との5fCのユニークな相互作用は,ゲノム調節における重要な役割を示唆しています.
• 5fCを検出する現在の方法は,その低ゲノム量と選択的探査の必要性のために課題に直面しています.

研究 の 目的:

• 選択的な5fC認識と共振クロスリンクを可能にするTALEリピートを開発する.
• ゲノムDNAにおける低レベル5fCの検出における感受性の限界を克服する.
• プログラム可能な探査機を使用して5fCレベルを直接定量化できるようにする.

主な方法:

• ユニバーサル・サイトシン結合のためのp-アセチルフェニララニン (pAcF) を使ったトランスクリプションアクティベーターのようなエフェクター (TALEs) を設計した.
• 選択的な5fCアダクト形成のためにダイアミノキシリンカー媒介のダイオキシムクロスリンクを使用した.
• シングルCpGサイト解像度のための最適化されたリピートリンクコンビネーション.

主要な成果:

• すべての哺乳類のサイトシン核基に,設計されたTALEsの普遍的結合が実証された.
• 5fCに特化した選択的共振クロスリンクが達成された.
• ヒトゲノム背景における5fC濃度が,共価濃縮で成功しました.
• 高解像度5fC検出のために特定されたTALEのリピートとリンクの組み合わせ.

結論:

• 5fCの共性クロスリンクと検出のための新しいTALEベースの戦略を開発しました.
• この方法は,表遺伝的変化を分析するための感度と選択性を高めます.
• 標準的な核塩基 (A,G,T,C) を超えたエピジェネティック研究のためのプログラム可能なプローブの有用性を拡張する.