人类DPPA3与UHRF1 PHD手指结合的结构揭示了它与小鼠DPPA3的功能和结构差异
Nao Shiraishi1, Tsuyoshi Konuma2, Yoshie Chiba3
1Structural Biology Laboratory, Graduate School of Medical Life Science, Yokohama City University, 1-7-29, Suehiro-cho, Tsurumi-ku, Yokohama, Kanagawa, 230-0045, Japan.
Communications biology
|June 19, 2024
概括
人类DPPA3比小鼠DPPA3对UHRF1的结合较弱,影响其在DNA甲基化维护中的功能. 这种结构差异影响了早期胚胎发育和细胞命运遗传.
科学领域:
- 表观遗传学和发育生物学
- DNA甲基化分子机制的分子机制
- 在细胞调节中的蛋白质-蛋白质相互作用.
背景情况:
- 维护DNA甲基化对细胞身份和遗传至关重要.
- DNMT1和UHRF1是在分化细胞中维护DNA甲基化的关键蛋白质.
- 鼠标DPPA3调节UHRF1局部化,用于卵细胞成熟和早期胚胎发育,但人类DPPA3的功能尚不清楚.
研究的目的:
- 阐明人类DPPA3与UHRF1 PHD手指结合的结构基础.
- 将人类与小鼠DPPA3相互作用与UHRF1.1.的结合特征和功能后果进行比较.
- 了解对早期人类发育和细胞命运遗传的影响.
主要方法:
- 进行X射线晶体学以确定人体DPPA3与UHRF1 PHD手指结合的结构.
- 生物化学测试以测量结合亲和力.
- 使用Xenopus蛋提取物进行功能性测试,以评估抑制UHRF1染色体结合和DNA重甲基化.
主要成果:
- 人类DPPA3通过在酸性表面上保留的VRT图案与UHRF1 PHD手指结合.
- 鼠标DPPA3结合涉及额外的独特α-螺旋,导致与人类DPPA3相比更高的亲和力.
- 人类DPPA3在Xenopus蛋提取物中对UHRF1染色质结合和DNA重甲基化有较弱的抑制,而不是小鼠DPPA3.
结论:
- 人类DPPA3具有独特的结构特征,与小鼠对应物相比,与UHRF1的结合亲和力较弱.
- 这些差异解释了人类DPPA3调节UHRF1活动的能力降低,影响了DNA甲基化维护.
- 这些发现提供了对规范早期发育和细胞命运遗传的特定物种机制的见解.
