多功能转录因子CTCF含有11个串联锌指,在基因表达过程中起着关键性的作用。它在基因组中有着多种结合位点;通过与这些不同的结合位点结合,CTCF可以使得线性的染色质成环,形成拓扑结构,并在此基础上进一步架构为染色质的三维空间构象。虽然CTCF的11个串联锌指的可塑性是其识别基因组中多个位点的必要因素,但这11个锌指的动力学性质却未有深入研究。
研究课题组因此将CTCF的11个串连锌指区域作为一个整体,利用液态核磁共振的方法得到了CTCF ZFs 1-11的化学位移指认,并解析了每一个锌指的核磁结构。据了解,这是核磁目前解析的具有最多数目结构域的蛋白质。进一步的核磁主链动力学、残余偶极耦合和小角X射线散射实验证实了在未结合核酸状态下,CTCF ZFs 1-11具有相当的柔性。来自于原钙粘蛋白基因簇的两段不同DNA片段和CTCF ZFs 1-11的核磁结合实验表明CTCF采用不同区段锌指、以不同的结合强度进行应答;结合CTCF ZFs 1-11的化学位移指认,从而可系统性地研究染色质上的不同DNA结合位点与CTCF的互作模式。该研究对于阐释CTCF与多种DNA结合的分子机理以及其结合过程中CTCF蛋白的构象变化有重要意义。
论文链接:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.jpclett.8b01440。
CTCT与DNA相互作用示意图