CC BY
94
УДК 577.218
Белки с цинковыми пальцами типа С2Н2 — самый многочисленный и наименее изученный класс транскрипционных факторов высших эукариот
А. А. Федотова, А. Н. Бончук, В. А. Могила, П. Г. Георгиев* Институт биологии гена РАН, 119334, Москва, ул. Вавилова, 34/5 *Е-mail: [email protected] Поступила в редакцию 27.10.2016 Принята к печати 22.02.2017
РЕФЕРАТ С появлением методов полногеномного анализа стало возможным широкомасштабное изучение распределения транскрипционных факторов на регуляторных элементах в геноме (энхансерах, промоторах, сайленсерах и инсуляторах), а также выявление ключевых принципов организации хромосом. Однако белковые факторы, отвечающие за архитектуру хромосом и организацию регуляторных доменов, остаются почти неисследованными. В настоящем обзоре предпринята попытка обобщить данные, которые касаются обширного класса белков, имеющих кластеры доменов цинковых пальцев С2Н2-типа (С2Н2-белки). К этому классу относится хорошо исследованный консервативный белок CTCF, ключевой, согласно современным представлениям, для формирования архитектуры хромосом позвоночных. Отличительными особенностями С2Н2-белков являются специфичное и эффективное связывание с уникальными длинными последовательностями ДНК и быстрое распространение в процессе эволюции в пределах таксонов. Приведенные в обзоре данные позволяют предложить модель, согласно которой многие С2Н2-белки выполняют функции, сходные с СTCF в организации архитектуры хромосом.
КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА KRAB-домен, ZAD-домен, SCAN-домен, CTCF, архитектурные белки, транскрипционные факторы.
СОКРАЩЕНИЯ а.о. - аминокислотный остаток (при числе); С2Н2-белки - белки, содержащие кластеры цинковых пальцев С2Н2-типа; ТАД - топологически ассоциированные домены; ТФ - транскрипционный фактор.
ВВЕДЕНИЕ
В результате проведенных за последние годы полногеномных исследований внутри- и межхромосомных взаимодействий установлено, что хромосомы человека, мыши и дрозофилы организованы в большие топологические домены (ТАД) [1—4]. Внутри топологических доменов могут происходить дистанционные взаимодействия между промоторами, энхансерами и сайленсерами, что определяет регуляцию экспрессии генов [5, 6]. Однако механизмы, обеспечивающие организацию и поддержание архитектуры хромосом, остаются почти неизученными [7]. Предполагается, что существует особый класс архитектурных белков, инактивация которых значительно влияет на распределение меж- и внутрихромосомных контактов [8, 9].
У позвоночных описан высококонсервативный транскрипционный фактор (ТФ) CTCF, который
считается основным архитектурным белком хромосом [10, 11]. Вместе с когезиновым комплексом CTCF участвует в организации границ топологических доменов, а также поддерживает дистанционные взаимодействия между регуляторными элементами внутри доменов [12-14]. Белок CTCF содержит кластер доменов цинковых пальцев С2Н2-типа, часть из которых определяет высокоспецифичное связывание белка с ДНК. Белки с цинковыми пальцами С2Н2-типа (С2Н2-белки) появились рано в процессе эволюции и найдены у многих эукариотических организмов [15, 16]. Многие из них структурно сходны с CTCF. С2Н2-белки можно разделить на три группы [17]: 1) белки, имеющие один-два или много С2Н2-доменов, распределенных неупорядоченно, 2) белки, содержащие три С2Н2-домена, организованные в кластер на С-конце, 3) белки, содержащие более трех
С2Н2-доменов в одном или нескольких кластерах. Наиболее хорошо описана группа консервативных ТФ с тремя С2Н2-доменами, многие из которых играют ключевую роль в регуляции экспрессии генов у всех высших эукариот [18, 19]. Настоящий обзор посвящен намного хуже исследованной группе ТФ, содержащих более трех С2Н2-доменов.
СТРУКТУРА И ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ РОЛЬ ДОМЕНА С2Н2-ТИПА
Цинковые пальцы типа С2Н2 (Cys2-His2) - одни из наиболее часто встречаемых доменов в составе ТФ высших эукариот. Классический С2Н2-домен длиной 28-30 а.о. состоит из Р-шпильки (антипараллельный Р-лист, состоящий из двух Р-тяжей) и следующей за ней а-спирали, которые формируют лево-закрученную РРа-структуру (рис. 1А). Стабилизация структуры цинкового пальца достигается с помощью координационной связи атома цинка с двумя консервативными остатками цистеина с одного конца Р-листа и двумя консервативными остатками гисти-дина с С-концевой части а-спирали. Пары цистеи-нов и гистидинов являются консервативными, так же как гидрофобное ядро, формирующее а-спираль. Остальные аминокислотные остатки в составе С2Н2-доменов отличаются значительной вариабельностью.
Одной из первых была расшифрована структура комплекса из трех тандемно расположенных С2Н2-доменов белка Zif268 млекопитающих [20]. Показано, что три цинковых пальца образуют полукруг, располагаясь в большой бороздке ДНК (рис. 1А). Каждый из трех С2Н2-доменов связывается с тремя-четырь-мя нуклеотидами ДНК, используя аминокислоты
в одних и тех же позициях а-спирали (рис. 1Б) - аргинин в позиции -1, а также аминокислотные остатки в позициях 2, 3 и 6. Биохимическое и структурное изучение С2Н2-доменов подтвердило ключевую роль аминокислот в этих позициях для специфичного связывания с ДНК. Согласно канонической модели, аминокислоты в положении 6, 3 и -1 отвечают за узнавание первого, второго и третьего нуклеотида с 5'-конца соответственно, а аминокислота в позиции 2 узнает четвертый нуклеотид, который находится на комплементарной цепи (рис. 1Б).
Структурные исследования С2Н2-доменов позволили описать новый принцип распознавания ДНК. Отличительной особенностью белков с С2Н2-доменами является их специфическое связывание с длинными последовательностями ДНК (20-40 п.н.), что отличает этот класс белков от всех других ТФ, которые обычно узнают сравнительно короткие вырожденные ДНК. Обычно тандемные С2Н2-домены, участвующие в узнавании ДНК, разделены консервативными участками, состоящими из 5 а.о. [21]. Разработаны алгоритмы, которые позволяют с высокой степенью вероятности предсказывать последовательность, с которой может связываться кластер С2Н2-доменов, и, наоборот, подбирать комбинации С2Н2-доменов, узнающих целевые последовательности ДНК [22, 23]. Однако в больших кластерах (более трех С2Н2-доменов) интерференция между соседними С2Н2-доменами усложняет точное предсказание сайта связывания [24].
В отличие от универсального механизма взаимодействия С2Н2-доменов с ДНК, контакты с белками и РНК могут осуществляться с помощью разных ком-
Л
а-спираль
5'
3'
(ч
Рис. 1. Модель специфичного связывания С2Н2-доменов с ДНК. Л - кристаллическая структура комплекса трех цинковых пальцев белка Zif268 и ДНК [20]. Цветом обозначены аминокислотные остатки, участвующие в специфичном узнавании ДНК (-1 - зеленый, +2 - синий, +3 - красный, +6 - фиолетовый). Б - модель узнавания нуклеотидов сайта связывания аминокислотами а-спирали. Адаптировано из [24]
Б
Homo sapiens Mus musculus Bos taurus Gallus gallus Danio rerio
Drosophila melanogaster Anopheles darlingi Xenopus laevis
I
■ Zf C2H2 ■ BTB C2H2 BKRAB C2H2 ■ SCAN C2H2 ■ KRAB SCAN C2H2 □ ZAD C2H2
Рис. 2. Соотношение различных вариантов С2Н2-белков у различных видов высших эукариот: человек (Homo sapiens), мышь (Mus musculus), дикий бык (Bos taurus), курица (Gallus gallus), данио (Danio rerio), дрозофила (Drosophila melanogaster), малярийный комар (Anopheles darlingi), гладкая шпорцевая лягушка (Xenopus laevis). Данные получены из базы Uniprot
бинаций аминокислот, что описано в других обзорах [25, 26]. Обычно С2Н2-кластеры находятся в центре или на С-конце белка. Большая часть белков, содержащих С2Н2-кластер в центральном положении, не имеют других консервативных доменов. В то же время белки с кластером на С-конце часто содержат дополнительные М-концевые домены (рис. 2). У позвоночных можно выделить КИАВ- и SCAN-домены, а у насекомых - ZAD-домен [27, 28]. Небольшая группа С2Н2-белков имеет на М-конце консервативный ВТВ/POZ-домен. Этот домен часто встречается в составе разных классов белков, поэтому мы исключили описание этой группы С2Н2-белков из настоящего обзора. Обобщенную информацию по ВТВ-содержащим белкам можно найти в подробных обзорах [29, 30].
ТРАНСКРИПЦИОННЫЕ ФАКТОРЫ, СОДЕРЖАЩИЕ ТОЛЬКО КЛАСТЕР С2Н2-ДОМЕНОВ
Группа ТФ, которые содержат только кластер С2Н2-доменов, включает наиболее изученный и консервативный белок CTCF (СССТС-связывающий фактор) [31], впервые описанный как негативный регулятор экспрессии гена туе [32]. Позже сайт связывания CTCF был найден в составе инсулятора, находящегося на границе Р-глобинового локуса курицы [33]. Сайты связывания CTCF часто расположены на границах хромосомных районов с разным эпигенетическим статусом и транскрипционной активностью, а также на границах топологически ассоциированных доменов (ТАД), пространственно разделяющих хромосомы на районы,
внутри которых происходит взаимодействие регуляторных элементов [34-37].
Белок CTCF - один из немногих консервативных белков, содержащих кластер С2Н2-доменов. Гомолог CTCF у дрозофилы (dCTCF) также часто находится на границах ТАД и в составе инсуляторов [38, 39]. В модельных трансгенных системах dCTCF поддерживает дистанционные взаимодействия между промотором репортерного гена и активатором GAL4 [40, 41]. На N-конце белка dCTCF обнаружен домен, способный к гомодимеризации (рис. 3А), который, вероятно, нужен для поддержания дистанционных взаимодействий между удаленными друг от друга сайтами связывания белка dCTCF [42]. Попытки найти аналогичный димеризующийся домен в белках CTCF позвоночных пока не привели к результату. В in vitro экспериментах показано, что C-концевой домен CTCF связывается с кластером С2Н2-доменов [43]. Однако специфичность такого взаимодействия не доказана.
Согласно общепринятой модели, когезиновый комплекс, необходимый для спаривания гомологичных хромосом в процессе клеточного деления [44], связывается с белком CTCF и участвует в поддержании специфичных дистанционных взаимодействий между его сайтами в интерфазных хромосомах (рис. 3Б). В C-концевом домене CTCF человека картирован участок, который взаимодействует с одним из белков когезинового комплекса [44].
Связывание CTCF с ДНК, консервативное даже между насекомыми и млекопитающими, подробно изучено у многих высших эукариот [15, 45]. С2Н2-домены 4-7 белка CTCF (рис. 3А) участвуют в свя-
зывании с основным консенсусным сайтом [46, 47]. Примерно 20% сайтов содержат второй мотив из 10 п.н., для связывания с которым нужны С2Н2-домены 9-11 [47, 48]. Предполагается, что второй мотив, расположенный на расстоянии 5-6 п.н., увеличивает стабильность связывания CTCF с ДНК.
Транскрипционный фактор CTCF вовлечен во многие процессы, такие, как эмбриональное развитие, инактивация Х-хромосомы у самок, регуляция рекомбинации между генными кластерами при сборке зрелых генов иммуноглобулинов, регуляция альтернативного сплайсинга [34-37, 49-51]. Показано, что CTCF взаимодействует с большим количеством белков (рис. 3А), таких, как Smad [52], факторы основного комплекса транскрипции TFII-I [53] и TAF-3 [54], хеликаза р68, содержащая домен с DEAD-боксом [55], нуклеофосмин, Kaiso [56], ТФ YB-1, YY1 и Oct4 [57-59], хеликаза CHD8 [60], Su(z)12 - компонент Ро1усотЬ-комплекса 2 (PRC2) [61], компонент Sin3A деацетилазного комплекса [62], CENP-E [48] и многие другие белки [49]. В большинстве случаев в белок-белковых взаимодействиях участвуют отдельные С2Н2-домены белка CTCF [49]. Вероятно, участие CTCF в различных процессах (активация и репрессия транскрипции, организация дистанционных взаимодействий, формирование ТАД) во многом определяется формированием альтернативных комплексов с белками-партнерами.
Получены экспериментальные данные, показывающие, что с CTCF связывается большое количество РНК, модулирующих его активность. РНК-связывающий домен CTCF представляет собой комбинацию участка С-концевого домена и двух С2Н2-доменов (10 и 11), которые in vitro неспецифично узнают РНК [63, 64]. Предполагается, что взаимодействие с некоторыми РНК может увеличивать способность CTCF формировать мультимерные комплексы [63] или снижать стабильность взаимодействия CTCF с ДНК [11]. Активность CTCF также регулируется различными посттрансляционными модификациями: поли(ADP)-рибозилированием [65], фосфорилированием [66] и сумоилированием [67].
Белок CTCF достаточно хорошо изучен и служит примером ТФ, включающего кластер С2Н2-доменов и неструктурированные N- и C-концевые участки. Большая часть других С2Н2-белков имеет аналогичную структуру, но при этом их функции и свойства пока не исследованы. Можно предположить, что некоторые С2Н2-белки могут выполнять функции, сходные с CTCF. Интересно, что у дрозофилы мутанты по гену ctcf доживают до взрослой стадии, что предполагает присутствие в геномах насекомых других транскрипционных факторов, замещающих функции CTCF [42].
А
YY1 Sin3A YB-1 p68 Oct4
C2H2 цинковые пальцы CHD8
CTCF человека
Nucleophosmin
Su(z)12
TAF-3
TFII-I
CENP-E
SA-2 Kaiso РНК-полимераза II
дополнительный консенсус основной консенсус А
it
I A A r
ligj Ь Ife-
10
10 15 А
LiМ
1 5 CTCF Drosophila
10 15
C2H2 цинковые пальцы
Ч Ь
мультимеризующий домен
Y \
ENY2 CP 190
Scm1 Scm3
Рис. 3. Сравнение структуры и свойств белков CTCF человека и дрозофилы. А - доменная структура белков СТСР человека и D. melanogaster. Отмечены домены, участвующие в белок-белковых взаимодействиях и узнавании ДНК. Белки СТСР дрозофилы [135] и человека [46] имеют похожие консенсусные сайты связывания. Б - механизм дистанционных взаимодействий при участии когезинового комплекса и белка СТСР
ТРАНСКРИПЦИОННЫЕ ФАКТОРЫ С КЛАСТЕРОМ С2Н2-ДОМЕНОВ И N-КОНЦЕВЫМ KRAB-ДОМЕНОМ
Около одной трети белков человека с кластером C2H2-доменов содержат на N-конце KRAB-домен (Kruppel-associated box) (рис. 4А) [68]. В общей сложности у человека найдено 742 разных С2Н2-белка
1
5
1
5
Б
с KRAB-доменом, которые кодируются 423 генами [69]. При этом 384 гена сгруппированы в 25 хромосомных кластеров, и только 39 KRAB-С2H2-белков кодируются одиночно расположенными генами. Белки с KRAB-доменами обнаружены только у четвероногих животных. Кластеризация на хромосомах и распространение в пределах крупных таксонов позволяют предположить, что данное семейство генов произошло в результате дупликаций, которые закрепились в процессе эволюционного отбора [70]. KRAB-домен состоит приблизительно из 75 а.о. и структурно может быть разделен на два субдомена - А и В, которые, как предсказано, сворачиваются в две амфипатические а-спирали (рис. 4Б). Субдомены KRAB-A и KRAB-B всегда кодируются отдельными экзонами. В результате альтернативного сплайсинга образуются мРНК, кодирующие либо только субдомен KRAB-A, либо одновременно оба субдомена - KRAB-A и KRAB-B, разделенные спейсером вариабельной длины. У человека белки KRAB могут содержать от 2 до 40 С2Н2-доменов. В отличие от генов других семейств, С2Н2-домены KRAB-белков чаще всего кодируются одним экзоном [71].
Белки KRAB-C2H2 широко представлены в геномах четвероногих и многие из них участвуют в репрессии транскрипции [70]. Универсальный и хорошо изученный механизм репрессии связан с привлечением белка КАР-1 (KRAB-Associated Рго!ет-1), единственного описанного кофактора всех исследованных KRAB-белков, репрессирующих транс-
крипцию. KRAB-A-домен непосредственно взаимодействует с КАР-1, который, в свою очередь, служит платформой для привлечения репрессорных комплексов (рис. 4В). Пять аминокислот (рис. 4Б), консервативных во всех KRAB-A-доменах млекопитающих (DV в положении 6,7 и MLE в положениях 36-38), нужны для связывания KAP-1 [72, 73]. Функциональная роль KRAB-B-субдомена остается неизученной. Предполагается, что этот домен увеличивает эффективность привлечения КАР-1-зависимого репрессорного комплекса [74]. На N-конце белка КАР-1 находится домен RBCC (Ring Finger/B box/Coiled-Coil), который обеспечивает связывание KAP-1 с KRAB-доменом. Центральная часть КАР-1 содержит гидрофобный пентапептид, взаимодействующий с Chromo-Shadow (СS)-доменом белка НР1. На С-конце белка расположены два PHD-домена, которые рекрутируют комплексы, участвующие в деацетилировании (NURD) и метилировании (SETDB1) гистонов [70, 75-77]. Репрессия, инициируемая в районе связывания КRAB-C2H2-белков, может распространяться в окружающие участки генома на десятки тысяч нуклеотидов в результате последовательного внесения метки Н3К9те3 и связывания с ней репрессора НР1 [78-80]. Пик экспрессии белка КАР-1 приходится на ранние эмбриональные стадии, и репрессия транскрипции, осуществляемая KRAB-C2H2-белками, критична для раннего эмбрионального развития. На более поздних стадиях репрессия может поддерживаться в соматических
3-40 доменов C2H2 цинковые пальцы
[ KRAB-A KRAB-B
KAP-1
HP1
Ac Ac
Рис. 4. Структура и свойства К^АВ-домена. А - типичная доменная организация ^АВ-С2Н2-белков. Б - структура ^АВ-А - зеленым отмечены 5 а.о., консервативных во всех ^АВ-А-доменах млекопитающих (DV в положении 6,7 и MLE в положениях 36-38) и необходимых для связывания КАР-1 ^В т5]. В - схема привлечения КАР-1 и репрес-сорных комплексов
Б
В
клетках с помощью эпигенетических механизмов без непосредственного участия KRAB-C2H2-белков [81, 82].
Большая часть KRAB-C2Н2-белков видо-и родоспецифичны. У некоторых позвоночных, птиц, ящериц и лягушек KRAB-A-домен имеет множественные замены аминокислот, необходимых для взаимодействия с KAP-1 [31, 72]. Это можно объяснить либо тем, что KRAB-домен у них выполняет другие функции, либо эти классы позвоночных имеют измененный KAP-1, который сохраняет способность взаимодействовать с KRAB-доменом. В целом, эволюционный анализ консервативности KRAB-C2Н2-белков показал, что у позвоночных каждого класса происходило независимое формирование семейства генов KRAB-C2H2, что подтверждает высокую эволюционную скорость появления новых генов этого класса.
Известны только три гена KRAB-C2H2, входящих в один кластер и общих для всех исследованных видов позвоночных. Эти гены кодируют C2Н2-белки, содержащие KRAB-домен с измененной структурой, который перестает связывать репрессор KAP-1 и участвует в стимуляции транскрипции [31, 83, 84]. Наиболее интересен высококонсервативный ген Meisetz (PRDM9), который имеет не только модифицированный KRAB-домен, но и домен SET [85, 86]. C помощью совместного действия SET-и KRAB-доменов происходит рекрутирование Н3К4-метилтрансферазы, отвечающей за триметилирова-ние гистона Н3 по лизину 4 (Н3К4те3). Модификация Н3К4те3 в области промоторов обычно коррелирует с активной транскрипцией. Биоинформатический анализ показал, что часть KRAB-домена, кодируемого геном Meisetz, имеет гомологию с KRI-мотивом, присутствующим в геномах всех хорошо изученных эукариот, включая арабидопсис, рис, грибы и дрожжи [31, 86]. Широкое распространение мотива KRI предполагает, что KRAB-домен белка Meisetz мог произойти из этого мотива в результате присоединения дополнительных аминокислотных остатков. Приобрести функции репрессора KRAB-домен мог в результате случайных мутаций, которые позволили репрессору связываться с КАР-1, что закрепилось в процессе эволюции.
Экспериментально показано, что у позвоночных ТФ класса KRAB-C2H2 играют важную роль во многих процессах эмбрионального развития, клеточной дифференцировки и пролиферации, регуляции клеточного цикла и апоптоза [70, 73]. Cайты связывания KRAB-C2Н2-белков коррелируют с участками открытого (свободного от нуклеосом) хроматина, что объясняется связыванием с активными регуля-торными районами генов [87]. Полногеномные иссле-
дования показывают, что белки KRAB-C2H2 связываются с энхансерами и промоторами генов и могут в некоторых случаях активировать транскрипцию [88-90]. ^особ^сть KRAB-C2H2-белков активировать транскрипцию должна коррелировать с супрессией взаимодействия KRAB-домена с белком КАР-1. Механизм такой супрессии пока остается неисследованным, но, вероятно, связан с обратимыми модификациями аминокислотных остатков KRAB-домена. Важную роль могут играть и C2Н2-домены, которые потенциально способны рекрутировать отдельные ТФ и целые комплексы, позитивно/негативно регулирующие транскрипцию.
Интересной функцией обладает уже описанный выше белок Meisetz (PRDM9), который экспрес-сируется только в гонадах млекопитающих [91]. Оказалось, что большая часть горячих точек рекомбинации у млекопитающих содержит вероятный сайт связывания белка PRDM9 [92]. Быстрые эволюционные изменения в первичной структуре C2Н2-доменов и их количестве привели к тому, что у разных млекопитающих PRDM9 связывается с разными нуклеотидными последовательностями ДНК [91, 93-96]. Cвязывание PRDM9 приводит к формированию свободного от нуклеосом района и модификации Н3К4me3 окружающих нуклеосом [97]. Предполагается, что комплекс SPO11, индуцирующий двухцепочечные разрывы, одновременно узнает гистоновую метку Н3К4me3 и непосредственно связывается с белком PRDM9 [98].
Недавно была открыта новая функциональная роль KRAB-C2H2-белков в репрессии транскрипции чужеродной ДНК, прежде всего эндогенных ретро-вирусов, мобильных элементов LINE и SINE [79, 87, 99, 100]. Мобильные элементы составляют значительную часть генома млекопитающих, и репрессия их транскрипции жизненно необходима [101]. Разные KRAB-C2Н2-белки связываются с регуляторными областями мобильных элементов и ретровирусов определенного типа и индуцируют их эпигенетическую репрессию. Cуществует гипотеза, согласно которой вновь возникшие белки KRAB-C2^ закрепляются эволюционным отбором, так как играют критическую роль в подавлении экспрессии новых мобильных элементов, в то время как более консервативные KRAB-C2^ участвуют в регуляции экспрессии клеточных генов [79].
Другим объяснением быстрой эволюции генов, кодирующих KRAB-C2Н2-белки, может быть их ключевая роль в контроле экспрессии генов, определяющих развитие нервной [102] и кровеносной [103] систем у млекопитающих. Например, многие гены, кодирующие KRAB-C2H2-белки, специфичные для человека и приматов, активно транскрибируются
Л
3-23 доменов C2H2 цинковые пальцы
SCAN
SCAN KRAB
Рис. 5. Структура и свойства SCAN-домена. А - типичная доменная организация SCAN-C2H2- и SCAN-KRAB-С2Н2-белков. Б - кристаллическая структура димера SCAN-домена белка Zfp206 [110]
Б
в мозге [102]. Однако не существует прямой корреляции между количеством генов KRAB-C2H2 и усложнением организма. Так, например, опоссум имеет в 2 раза больше генов KRAB-C2H2, чем человек [31]. Можно надеяться, что появление новых технологий получения специфичных антител, полногеномного анализа и мутаций отдельных генов с помощью системы CRISPR/Cas9 позволит в ближайшем будущем прояснить функциональную роль KRAB-C2H2-белков.
ТРАНСКРИПЦИОННЫЕ ФАКТОРЫ С КЛАСТЕРОМ С2Н2-ДОМЕНОВ И N-КОНЦЕВЫМ SCAN-ДОМЕНОМ
SCAN-домен был впервые описан в составе ТФ ZNF174 человека [114] (рис. 5А). В дальнейшем белки с доменами такого типа обнаружили и у представителей ряда других классов позвоночных [104]. У человека, мыши и коровы найдено 71, 38 и 28 SCAN-С2Н2-белков соответственно [94]. Гены, кодирующие SCAN-белки, обычно располагаются в геноме небольшими кластерами (по два-семь) [104]. Находящиеся в кластерах SCAN-домены имеют более высокую степень гомологии между собой, что предполагает их появление в результате дупликации генов и последующей адаптивной эволюции. Примерно половина генов кодирует одновременно SCAN- и KRAB-домены и обычно находится в больших кластерах вместе с генами, кодирующими только KRAB-C2H2-белки (рис. 5А) [27, 94].
Структура SCAN-домена имеет высокую степень сходства с С-концевыми доменами белка капсида вируса иммунодефицита человека [105] и белка Gag ретротранспозонов семейства gypsy/Ty3 [27]. На основе этих данных предположили, что исходно SCAN-домены возникли из капсидных белков ретровирусов
у низших позвоночных, далее в процессе эволюции этот домен приобрел новую функцию в составе ТФ, содержащих кластеры С2Н2-доменов [106]. KRAB-домен в комбинации со SCAN-доменом присутствует у млекопитающих и ящериц, но его нет у курицы и лягушки.
На сегодняшний день описаны пространственные структуры SCAN-доменов белков Zfp206 [107], PEG3 [108], ZNF24, ZNF174 [105] и MZF-1 [109], которые имеют высокую степень сходства (рис. 5Б). Особенности пространственной структуры можно рассмотреть на примере SCAN-домена белка Zfp206 [107], который формирует антипараллельный гомо-димер. Каждый мономер в составе гомодимера состоит из пяти а-спиралей. Ядро внутренней поверхности гомодимера образуется упаковкой второй а-спирали одного мономера вокруг третьей и пятой а-спиралей противоположного мономера и наоборот. ^Концевая первая а-спираль обеспечивает дополнительные контакты одного мономера с третьей а-спиралью противоположного мономера (рис. 5Б). Все SCAN-домены могут гомодимеризоваться, но только некоторые SCAN-домены способны образовывать гетеродимеры [104, 111-113]. Первая а-спираль SCAN-домена отличается наибольшей вариабельностью последовательности гидрофобных аминокислотных остатков и рассматривается как возможный кандидат, детерминирующий образование гетеро-димеров между различными SCAN-доменами. Так, показана способность SCAN-домена белка Zfp206 к гетеродимеризации с аналогичным доменом Zfp110 [107]. Замена первой а-спирали на а-спираль гете-рологичного SCAN-домена ZNF174 или ее удаление приводят к потере способности этих SCAN-доменов к гетеродимеризации.
Известно, что KRAB-A-домен рекрутирует ре-прессорный комплекс, тогда как данные о влиянии SCAN-домена на транскрипцию отсутствуют [104, 111]. Существуют только отрывочные сведения о функциональной роли ТФ SCAN-C2H2. Например, ТФ ZNF263 человека, содержащий SCAN- и KRAB-домены и 9 С2Н2-доменов, преимущественно связывается с промоторными областями и способен участвовать как в активации, так и в репрессии транскрипции [89]. Другой представитель семейства - белок ZNF658, также содержит SCAN- и KRAB-домены и участвует в активации экспрессии генов рРНК, которые транскрибируются РНК-полимеразой I [115]. Можно предположить, что основная функция SCAN-белков связана со способностью к формированию гомо- и гетеродимеров между SCAN-доменами.
ТРАНСКРИПЦИОННЫЕ ФАКТОРЫ С КЛАСТЕРОМ С2Н2-ДОМЕНОВ И N-КОНЦЕВЫМ ZAD-ДОМЕНОМ
ZAD (zinc-finger-associated domain-домен (рис. 6А) обнаружен на N-конце С2Н2-белков многих членистоногих [28]. У позвоночных найден только один белок, содержащий на N-конце структуру, имеющую сходство с ZAD-доменом [116]. В геномах Anopheles gambiae, Drosophila melanogaster и Apis mellifera (медоносная пчела) найдено 147, 98 и 29 ZAD-C2H2-белков соответственно [116], тогда как у ракообразных (Daphnia pulex) обнаружено только четыре гена, кодирующих ZAD-подобные домены. Обычно гены, кодирующие ZAD-домены с более высокой гомологией, образуют небольшие кластеры. Предполагается, что эти гены возникли в результате множественных дупликаций исходных копий с последующим их закреплением в результате положительного отбора [28, 116]. Вероятно, эволюционный процесс шел очень бы-
стро, так как только у нескольких белков ZAD-C2H2 найдены очевидные гомологи у удаленных друг от друга видов дрозофилы [116].
Размер ZAD-домена варьирует в пределах 71-97 а.о. Множественное выравнивание последовательностей 32 членов семейства показало, что этот домен состоит из четырех консервативных блоков, соединенных варьирующими по длине районами [28]. Отличительной особенностью ZAD-доменов является присутствие двух инвариантных пар цистеинов, участвующих в координации иона цинка.
К настоящему моменту получена кристаллическая структура только одного ZAD-домена белка Grauzone (Grau) [117], которая может быть прототипом для всех ZAD-структур (рис. 6Б). N-Концевая часть ZAD-домена представляет собой глобулярную структуру вокруг иона цинка, а C-концевой стебель сформирован длинной а-спиралью 2 (а2), которая составляет почти одну треть от всех аминокислот в ZAD-домене. Сворачивание ZAD-домена в значительной степени зависит от координации ионом цинка двух пар цистеинов, разделенных приблизительно 50 а.о., что приводит к стягиванию участков ß2-a2 и N-конца к центру домена.
В кристалле две молекулы ZAD-домена ассоциированы в виде антипараллельного димера. Большая часть аминокислотных остатков, консервативных в ZAD-семействе [28], отвечает за контакты между двумя субъединицами. ZAD-домен Grau имеет отрицательно заряженную поверхность, что указывает на его неспособность связывать ДНК [117]. Предполагается, что основной функцией ZAD-домена является образование гомодимеров С2Н2-белков [118]. ZAD-домены также участвуют в регуляции ядерной локализации некоторых ZAD-С2Н2-белков [119].
Рис. 6. Структура и свойства ZAD-домена. А — типичная доменная организация ZAD-C2H2-белков. Б — кристаллическая структура димера ZAD-домена белка Grau [117]
Белки с ZAD-доменами составляют примерно одну треть от общего числа белков с С2Н2-кластерами и одну десятую часть от всех ТФ в геноме D. melanogaster [28]. К настоящему моменту изучены функции только небольшой части ТФ ZAD-С2Н2. Большинство ZAD-С2Н2-белков экспресси-руются в процессе оогенеза и в раннем эмбриогенезе [116]. На важную функциональную роль ZAD-C2H2-белков в процессе развития дрозофилы указывают результаты ряда исследований.
Белок, связывающий мотив 1 (Motif 1 Binding Protein, M1BP), экспрессируется на высоком уровне во всех тканях и на всех стадиях развития дрозофилы и является ключевым в организации архитектуры более 2000 промоторов дрозофилы, имеющих характерный мотив (T/C)GG(T/C)CACACTG [120].
В трансгенных линиях дрозофилы три ZAD-C2H2-белка - Pita, ZIPIC и Zw5 - проявляют свойства инсуляторных/архитектурных белков: блокируют взаимодействие между энхансером и промотором и поддерживают дистанционные взаимодействия [118, 121-124]. ZAD-домены этих белков формируют только стабильные гомодимеры [118]. Интересно, что фрагменты ДНК, содержащие сайты связывания разных ZAD-C2H2-белков не поддерживают дистанционные взаимодействия, что предполагает ключевую роль димеризации ZAD-доменов в организации специфичных контактов между удаленными участками хроматина. Действительно, ZAD-домен белка ZIPIC нужен для поддержания дистанционных взаимодействий между активатором GAL4 и промотором репортерного гена в дрожжах Saccharomyces cerevisiae [118]. Как и в случае M1BP, сайты связывания белков ZIPIC, Pita и Zw5 преимущественно находятся в непосредственной близости от стартов транскрипции [118, 125], что предполагает архитектурную функцию этих белков в организации промоторов. Нуль-мутации в генах, кодирующих белки Pita и Zw5, приводят к поздней эмбриональной - ранней личиночной летальности, что указывает на важную роль этих белков в процессе эмбрионального развития [121, 126].
Белок Grau экспрессируется на всех стадиях развития дрозофилы, он обнаруживается в ядрах питающих и фолликулярных клеток, окружающих ооцит [127, 128]. Мутации гена этого белка приводят к остановке оогенеза на стадии II мейоза, что связано с ролью Grau в активации промотора гена cortex, регулирующего мейоз в ооцитах [127, 128]. Белок Serendipity delta (Sry ô) связывается с промотором ключевого гена раннего эмбриогенеза bicoid и стимулирует его транскрипцию [129]. Нуль-мутации в гене sry ö проявляются как эмбриональные летали, что указывает на значимость Sry ô в раннем развитии дрозофилы [1З0].
Белок Trade Embargo (Trem) экспрессируется преимущественно в половых клетках дрозофилы и, вероятно, выполняет сходную функцию с белком PRDM9 у млекопитающих [95, 97, 131]. Белок Trem определяет места посадки белка Mei-P22, который участвует в индукции разрывов на мейотических хромосомах [131]. Белок Mei-P22 вместе со своим партнером, Mei-W68, участвует в образовании двух-цепочечных разрывов, инициирующих кроссинговер в процессе мейоза [132-134]. Согласно модели, Trem совместно с партнерами создает области открытого хроматина, которые привлекают с помощью специфичных белок-белковых взаимодействий комплекс Mei-P22/Mei-W68, индуцирующий двухцепочечные разрывы [131].
В целом, имеющиеся данные показывают, что группа ТФ ZAD-C2H2 играет важную роль в организации структуры и функциональной активности промоторов, рекрутировании белковых комплексов и формировании архитектуры хромосом.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В настоящее время нерешенными остаются многие вопросы, связанные с регуляцией транскрипции генов, организацией структуры регуляторных элементов и механизмами дистанционных взаимодействий. Также совершенно очевидно, что CTCF позвоночных не может быть единственным и ключевым ДНК-связывающим белком, определяющим архитектуру хромосом позвоночных [7].
В отличие от хорошо изученных ТФ других классов, белки С2Н2 специфично связываются с длинными участками ДНК, достигающими нескольких десятков пар нуклеотидов. Белки С2Н2 могут эффективно связываться с ДНК в виде мономеров, в отличие от большинства других ТФ, которые связываются с короткими палиндромными последовательностями как гомо- или гетеродимеры. Часть С2Н2-доменов в комбинации с неструктурированными участками С2Н2-белков может обеспечивать многообразные взаимодействия с белковыми комплексами, отдельными ТФ и РНК. Таким образом, С2Н2-белки можно рассматривать в качестве перспективных кандидатов на роль организаторов архитектуры регуляторных элементов, таких, как промоторы, энхансеры, инсуляторы и сайленсеры. К сожалению, отсутствие достаточного количества экспериментальных данных не позволяет подтвердить правильность этого предположения для позвоночных. С другой стороны, всесторонне изученный белок CTCF позвоночных обладает рядом свойств (специфичное связывание с сайтом на ДНК, формирование открытых участков хроматина, рекрутирование белковых комплексов, организация дис-
танционных взаимодействий), которые могут быть экстраполированы на другие С2Н2-белки.
Наконец, многие С2Н2-белки имеют гомодимери-зующиеся домены. Интересно, что у членистоногих и позвоночных произошло распространение разных доменов - ZAD и SCAN соответственно. Основное объединяющее свойство ZAD- и SCAN-доменов - их способность к преимущественному формированию гомодимеров. Показано, что гомодимеризующиеся ZAD-домены трех ZAD-C2H2-белков (Pita, ZIPIC, Zw5) определяют специфичность дистанционных взаимодействий [118]. Вероятно, аналогичными свойствами обладают и другие ZAD-C2H2-белки. Пока получены только отдельные данные о роли SCAN-С2Н2-белков в организации активных промоторов позвоночных. Возможно, что, помимо ZAD-и SCAN-доменов, С2Н2-белки имеют и другие домены, способные к мультимеризации, как, например, N-концевой домен белка dCTCF дрозофилы [42].
Таким образом, имеющиеся фрагментарные данные уже сейчас позволяют предложить модель, согласно которой C2Н2-белки играют роль посредников в передаче информации от нуклеотид-ной последовательности регуляторных элементов (промоторов, энхансеров, сайленсеров) к белковым комплексам, которые определяют свойства регуля-торных элементов. Предполагается, что исследование отдельных представителей этого обширного класса ТФ, выяснение функциональной роли ZAD-, SCAN- и KRAB-доменов, идентификация новых белков-партнеров и димеризующихся доменов позволит оценить реальный вклад C2H2-белков в формирование архитектуры хромосом и структуры ре-гуляторных элементов.
Работа выполнена при поддержке Российского научного фонда (проект № 14-24-00166).
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Dixon J.R., Selvaraj S., Yue F., Kim A., Li Y., Shen Y., Hu M., Liu J.S., Ren B. // Nature. 2012. V. 485. P. 376-380.
2. Nora E.P., Lajoie B.R., Schulz E.G., Giorgetti L., Okamoto I., Servant N., Piolot T., van Berkum N.L., Meisig J., Sedat J., et al. // Nature. 2012. V. 485. P. 381-385.
3. Razin S.V., Gavrilov A.A., Vassetzky Y.S., Ulianov S.V. // Transcription. 2016. V. 7. P. 84-90.
4. Dekker J., Rippe K., Dekker M., Kleckner N. // Science. 2002. V. 295. P. 1306-1311.
5. Rao S.S., Huntley M.H., Durand N.C., Stamenova E.K., Boch-kov I.D., Robinson J.T., Sanborn A.L., Machol I., Omer A.D., Lander E.S., et al. // Cell. 2014. V. 159. P. 1665-1680.
6. Lupianez D.G., Kraft K., Heinrich V., Krawitz P., Brancati F., Klopocki E., Horn D., Kayserili H., Opitz J.M., Laxova R., et al. // Cell. 2015. V. 161. P. 1012-1025.
7. Maksimenko O., Georgiev P. // Front. Genet. 2014. V. 5. P. 28.
8. Bouwman B.A., de Laat W. // Genome Biol. 2015. V. 16. P. 154.
9. Dekker J., Mirny L. // Cell. 2016. V. 164. P. 1110-1121.
10. Merkenschlager M., Nora E.P. // Ann. Rev. Genom. Human Genet. 2016. V. 17. P. 17-43.
11. Ghirlando R., Felsenfeld G. // Genes Dev. 2016. V. 30. P. 881-891.
12. Handoko L., Xu H., Li G., Ngan C.Y., Chew E., Schnapp M., Lee C.W., Ye C., Ping J.L., Mulawadi F., et al. // Nat. Genet. 2011. V. 43. P. 630-638.
13. Gibcus J.H., Dekker J. // Mol. Cell. 2013. V. 49. P. 773-782.
14. Zuin J., Dixon J.R., van der Reijden M.I., Ye Z., Kolovos P., Brouwer R.W., van de Corput M.P., van de Werken H.J., Knoch T.A., van IJcken W.F., et al. // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2014. V. 111. P. 996-1001.
15. Heger P., Marin B., Bartkuhn M., Schierenberg E., Wiehe T. // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2012. V. 109. P. 17507-17512.
16. Разин С.В., Борунова В.В., Максименко О.Г., Кантидзе О.Л. // Биохимия. 2012. Т. 77. С. 277-288.
17. Iuchi S. // Cell. Mol. Life Sci. 2001. V. 58. P. 625-635.
18. Pearson R.C., Funnell A.P., Crossley M. // IUBMB Life. 2011. V. 63. P. 86-93.
19. Swamynathan S.K. // Hum. Genomics. 2010. V. 4. P. 263-270.
20. Pavletich N.P., Pabo C.O. // Science. 1991. V. 252. P. 809-817.
21. Wolfe S.A., Nekludova L., Pabo C.O. // Annu. Rev. Biophys. Biomol. Struct. 2000. V. 29. P. 183-212.
22. Garton M., Najafabadi H.S., Schmitges F.W., Radovani E., Hughes T.R., Kim P.M. // Nucl. Acids Res. 2015. V. 43. P. 9147-9157.
23. Persikov A.V., Singh M. // Nucl. Acids Res. 2014. V. 42. P. 97-108.
24. Vandevenne M., Jacques D.A., Artuz C., Nguyen C.D., Kwan A.H., Segal D.J., Matthews J.M., Crossley M., Guss J.M., Mackay J.P. // J. Biol. Chem. 2013. V. 288. P. 10616-10627.
25. Brayer K.J., Segal D.J. // Cell Biochem. Biophys. 2008. V. 50. P. 111-131.
26. Brayer K.J., Kulshreshtha S., Segal D.J. // Cell Biochem. Biophys. 2008. V. 51. P. 9-19.
27. Emerson R.O., Thomas J.H. // J. Virol. 2011. V. 85. P. 1204312052.
28. Chung H.R., Schafer U., Jackle H., Bohm S. // EMBO Repts. 2002. V. 3. P. 1158-1162.
29. Perez-Torrado R., Yamada D., Defossez P.A. // Bioessays. 2006. V. 28. P. 1194-1202.
30. Stogios P.J., Chen L., Prive G.G. // Protein Sci. 2007. V. 16. P. 336-342.
31. Liu H., Chang L.H., Sun Y., Lu X., Stubbs L. // Genome Biol. Evol. 2014. V. 6. P. 510-525.
32. Lobanenkov V.V., Nicolas R.H., Adler V.V., Paterson H., Klenova E.M., Polotskaja A.V., Goodwin G.H. // Oncogene. 1990. V. 5. P. 1743-1753.
33. Bell A.C., West A.G., Felsenfeld G. // Cell. 1999. V. 98. P. 387-396.
34. Chaumeil J., Skok J.A. // Curr. Opin. Immunol. 2012. V. 24. P. 153-159.
35. Herold M., Bartkuhn M., Renkawitz R. // Development. 2012. V. 139. P. 1045-1057.
36. Holwerda S., de Laat W. // Front. Genet. 2012. V. 3. P. 217.
37. Merkenschlager M., Odom D.T. // Cell. 2013. V. 152. P. 1285-1297.
38. Sexton T., Yaffe E., Kenigsberg E., Bantignies F., Leblanc B., Hoichman M., Parrinello H., Tanay A., Cavalli G. // Cell. 2012. V. 148. P. 458-472.
39. Pirrotta V., Li H.B. // Curr. Opin. Genet. Dev. 2012. V. 22. P. 101-109.
40. Kyrchanova O., Toshchakov S., Podstreshnaya Y., Parshikov A., Georgiev P. // Mol. Cell. Biol. 2008. V. 28. P. 4188-4195.
41. Kyrchanova O., Ivlieva T., Toshchakov S., Parshikov A., Maksimenko O., Georgiev P. // Nucl. Acids Res. 2011. V. 39. P. 3042-3052.
42. Bonchuk A., Maksimenko O., Kyrchanova O., Ivlieva T., Mogila V., Deshpande G., Wolle D., Schedl P., Georgiev P. // BMC Biol. 2015. V. 13. P. 63.
43. Pant V., Kurukuti S., Pugacheva E., Shamsuddin S., Mariano P., Renkawitz R., Klenova E., Lobanenkov V., Ohlsson R. // Mol. Cell Biol. 2004. V. 24. P. 3497-3504.
44. Xiao T., Wallace J., Felsenfeld G. // Mol. Cell. Biol. 2011. V. 31. P. 2174-2183.
45. Vietri Rudan M., Barrington C., Henderson S., Ernst C., Odom D. T., Tanay A., Hadjur S. // Cell Rep. 2015. V. 10. P. 1297-1309.
46. Schmidt D., Schwalie P.C., Wilson M.D., Ballester B., Goncalves A., Kutter C., Brown G.D., Marshall A., Flicek P., Odom D.T. // Cell. 2012. V. 148. P. 335-348.
47. Nakahashi H., Kwon K.R., Resch W., Vian L., Dose M., Stavreva D., Hakim O., Pruett N., Nelson S., Yamane A., et al. // Cell Rep. 2013. V. 3. P. 1678-1689.
48. Xiao T., Wongtrakoongate P., Trainor C., Felsenfeld G. // Cell Rep. 2015. V. 12. P. 1704-1714.
49. Ohlsson R., Bartkuhn M., Renkawitz R. // Chromosoma. 2010. V. 119. P. 351-360.
50. Wendt K.S., Yoshida K., Itoh T., Bando M., Koch B., Schirghuber E., Tsutsumi S., Nagae G., Ishihara K., Mishiro T., et al. // Nature. 2008. V. 451. P. 796-801.
51. Proudhon C., Hao B., Raviram R., Chaumeil J., Skok J.A. // Adv. Immunol. 2015. V. 128. P. 123-182.
52. Bergstrom R., Savary K., Moren A., Guibert S., Heldin C. H., Ohlsson R., Moustakas A. // J. Biol. Chem. 2010. V. 285. P. 19727-19737.
53. Pena-Hernandez R., Marques M., Hilmi K., Zhao T., Saad A., Alaoui-Jamali M.A., del Rincon S.V., Ashworth T., Roy A.L., Emerson B.M., et al. // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2015. V. 112. P. E677-686.
54. Liu Z., Scannell D.R., Eisen M.B., Tjian R. // Cell. 2011. V. 146. P. 720-731.
55. Yao H., Brick K., Evrard Y., Xiao T., Camerini-Otero R.D., Felsenfeld G. // Genes Dev. 2010. V. 24. P. 2543-2555.
56. Defossez P.A., Kelly K.F., Filion G.J., Perez-Torrado R., Magdinier F., Menoni H., Nordgaard C.L., Daniel J.M., Gilson E. // J. Biol. Chem. 2005. V. 280. P. 43017-43023.
57. Klenova E., Scott A.C., Roberts J., Shamsuddin S., Lovejoy E.A., Bergmann S., Bubb V.J., Royer H.D., Quinn J.P. // J. Neurosci. 2004. V. 24. P. 5966-5973.
58. Donohoe M.E., Zhang L.F., Xu N., Shi Y., Lee J.T. // Mol. Cell. 2007. V. 25. P. 43-56.
59. Donohoe M.E., Silva S.S., Pinter S.F., Xu N., Lee J.T. // Nature. 2009. V. 460. P. 128-132.
60. Ishihara K., Oshimura M., Nakao M. // Mol. Cell. 2006. V. 23. P. 733-742.
61. Li T., Hu J.F., Qiu X., Ling J., Chen H., Wang S., Hou A., Vu T.H., Hoffman A.R. // Mol. Cell. Biol. 2008. V. 28. P. 6473-6482.
62. Lutz M., Burke L.J., Barreto G., Goeman F., Greb H., Arnold R., Schultheiss H., Brehm A., Kouzarides T., Lobanenkov V., et al. // Nucl. Acids Res. 2000. V. 28. P. 1707-1713.
63. Saldana-Meyer R., Gonzalez-Buendia E., Guerrero G., Narendra V., Bonasio R., Recillas-Targa F., Reinberg D. // Genes Dev. 2014. V. 28. P. 723-734.
64. Kung J.T., Kesner B., An J.Y., Ahn J.Y., Cifuentes-Rojas C., Colognori D., Jeon Y., Szanto A., del Rosario B.C., Pinter S.F., et al. // Mol. Cell. 2015. V. 57. P. 361-375.
65. Guastafierro T., Catizone A., Calabrese R., Zampieri M., Martella O., Bacalini M.G., Reale A., Di Girolamo M., Miccheli M., Farrar D., et al. // Biochem. J. 2013. V. 449. P. 623-630.
66. Klenova E.M., Chernukhin I.V., El-Kady A., Lee R.E., Pugacheva E.M., Loukinov D.I., Goodwin G.H., Delgado D., Filippova G.N., Leon J., et al. // Mol. Cell. Biol. 2001. V. 21. P. 2221-2234.
67. MacPherson M.J., Beatty L.G., Zhou W., Du M., Sadowski P.D. // Mol. Cell. Biol. 2009. V. 29. P. 714-725.
68. Bellefroid E.J., Poncelet D.A., Lecocq P.J., Revelant O., Martial J.A. // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1991. V. 88. P. 36083612.
69. Huntley S., Baggott D.M., Hamilton A.T., Tran-Gyamfi M., Yang S., Kim J., Gordon L., Branscomb E., Stubbs L. // Genome Res. 2006. V. 16. P. 669-677.
70. Lupo A., Cesaro E., Montano G., Zurlo D., Izzo P., Costanzo P. // Curr. Genomics. 2013. V. 14. P. 268-278.
71. Shannon M., Kim J., Ashworth L., Branscomb E., Stubbs L. // DNA Seq. 1998. V. 8. P. 303-315.
72. Margolin J.F., Friedman J.R., Meyer W.K., Vissing H., Thiesen H. J., Rauscher F. J., 3rd // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1994. V. 91. P. 4509-4513.
73. Urrutia R. // Genome Biol. 2003. V. 4. P. 231.
74. Vissing H., Meyer W.K., Aagaard L., Tommerup N., Thiesen H.J. // FEBS Lett. 1995. V. 369. P. 153-157.
75. Lechner M.S., Begg G.E., Speicher D.W., Rauscher F.J., 3rd // Mol. Cell. Biol. 2000. V. 20. P. 6449-6465.
76. Schultz D.C., Ayyanathan K., Negorev D., Maul G.G., Rauscher F.J., 3rd // Genes Dev. 2002. V. 16. P. 919-932.
77. Sripathy S.P., Stevens J., Schultz D.C. // Mol. Cell. Biol. 2006. V. 26. P. 8623-8638.
78. Groner A.C., Meylan S., Ciuffi A., Zangger N., Ambrosini G., Denervaud N., Bucher P., Trono D. // PLoS Genet. 2010. V. 6. P. e1000869.
79. Wolf G., Macfarlan T.S. // Cell. 2015. V. 163. P. 30-32.
80. Ying L., Lin J., Qiu F., Cao M., Chen H., Liu Z., Huang Y. // FEBS J. 2015. V. 282. P. 174-182.
81. Wiznerowicz M., Jakobsson J., Szulc J., Liao S., Quazzola A., Beermann F., Aebischer P., Trono D. // J. Biol. Chem. 2007.
V. 282. P. 34535-34541.
82. Rowe H.M., Friedli M., Offner S., Verp S., Mesnard D., Marquis J., Aktas T., Trono D. // Development. 2013. V. 140. P. 519-529.
83. Okumura K., Sakaguchi G., Naito K., Tamura T., Igarashi H. // Nucl. Acids Res. 1997. V. 25. P. 5025-5032.
84. Conroy A.T., Sharma M., Holtz A.E., Wu C., Sun Z., Weigel R.J. // J. Biol. Chem. 2002. V. 277. P. 9326-9334.
85. Hayashi K., Yoshida K., Matsui Y. // Nature. 2005. V. 438. P. 374-378.
86. Birtle Z., Ponting C.P. // Bioinformatics. 2006. V. 22. P. 28412845.
87. Najafabadi H.S., Albu M., Hughes T.R. // Bioinformatics. 2015. V. 31. P. 2879-2881.
88. Losson R., Nielsen A.L. // Biochim. Biophys. Acta. 2010. V. 1799. P. 463-468.
89. Frietze S., Lan X., Jin V.X., Farnham P.J. // J. Biol. Chem. 2010. V. 285. P. 1393-1403.
90. Yang L., Wang H., Kornblau S.M., Graber D.A., Zhang N., Matthews J.A., Wang M., Weber D.M., Thomas S.K., Shah J. J., et al. // Oncogene. 2011. V. 30. P. 1329-1340.
91. Parvanov E.D., Petkov P.M., Paigen K. // Science. 2010. V. 327. P. 835.
92. Smagulova F., Gregoretti I.V., Brick K., Khil P., Camerini-Otero R.D., Petukhova G.V. // Nature. 2011. V. 472. P. 375-378.
93. Oliver P.L., Goodstadt L., Bayes J.J., Birtle Z., Roach K.C., Phadnis N., Beatson S.A., Lunter G., Malik H.S., Ponting C.P. // PLoS Genet. 2009. V. 5. P. e1000753.
94. Thomas J.H., Emerson R.O., Shendure J. // PLoS One. 2009. V. 4. P. e8505.
95. Baudat F., Buard J., Grey C., Fledel-Alon A., Ober C., Przeworski M., Coop G., de Massy B. // Science. 2010. V. 327. P. 836-840.
96. Berg I.L., Neumann R., Lam K.W., Sarbajna S., OdenthalHesse L., May C.A., Jeffreys A.J. // Nat. Genet. 2010. V. 42. P. 859-863.
97. Baker C.L., Walker M., Kajita S., Petkov P.M., Paigen K. // Genome Res. 2014. V. 24. P. 724-732.
98. Brick K., Smagulova F., Khil P., Camerini-Otero R.D., Petukhova G.V. // Nature. 2012. V. 485. P. 642-645.
99. Castro-Diaz N., Ecco G., Coluccio A., Kapopoulou A., Yazdanpanah B., Friedli M., Duc J., Jang S.M., Turelli P., Trono D. // Genes Dev. 2014. V. 28. P. 1397-1409.
100. Turelli P., Castro-Diaz N., Marzetta F., Kapopoulou A., Raclot C., Duc J., Tieng V., Quenneville S., Trono D. // Genome Res. 2014. V. 24. P. 1260-1270.
101. Richardson S.R., Doucet A.J., Kopera H.C., Moldovan J.B., Garcia-Perez J.L., Moran J.V. // Microbiol Spectr. 2015. V. 3. P. MDNA3-0061-2014.
102. Nowick K., Gernat T., Almaas E., Stubbs L. // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2009. V. 106. P. 22358-22363.
103. Barde I., Rauwel B., Marin-Florez R.M., Corsinotti A., Laurenti E., Verp S., Offner S., Marquis J., Kapopoulou A., Vanicek J., et al. // Science. 2013. V. 340. P. 350-353.
104. Sander T.L., Haas A.L., Peterson M.J., Morris J.F. // J. Biol. Chem. 2000. V. 275. P. 12857-12867.
105. Ivanov D., Stone J.R., Maki J.L., Collins T., Wagner G. // Mol. Cell. 2005. V. 17. P. 137-143.
106. Sander T.L., Stringer K.F., Maki J.L., Szauter P., Stone J.R., Collins T. // Gene. 2003. V. 310. P. 29-38.
107. Liang Y., Huimei Hong F., Ganesan P., Jiang S., Jauch R., Stanton L.W., Kolatkar P.R. // Nucl. Acids Res. 2012. V. 40. P. 8721-8732.
108. Rimsa V., Eadsforth T.C., Hunter W.N. // PLoS One. 2013. V. 8. P. e69538.
109. Peterson F.C., Hayes P.L., Waltner J.K., Heisner A.K., Jensen D.R., Sander T.L., Volkman B.F. // J. Mol. Biol. 2006. V. 363.
P. 137-147.
110. Liang Y., Choo S.H., Rossbach M., Baburajendran N., Palasingam P., Kolatkar P.R. // Acta Crystallogr. Sect. F Struct. Biol. Cryst. Commun. 2012. V. 68. P. 443-447.
111. Williams A.J., Blacklow S.C., Collins T. // Mol. Cell. Biol. 1999. V. 19. P. 8526-8535.
112. Schumacher C., Wang H., Honer C., Ding W., Koehn J., Lawrence Q., Coulis C. M., Wang L.L., Ballinger D., Bowen B.R., et al. // J. Biol. Chem. 2000. V. 275. P. 17173-17179.
113. Porsch-Ozcurumez M., Langmann T., Heimerl S., Borsukova H., Kaminski W.E., Drobnik W., Honer C., Schumacher C., Schmitz G. // J. Biol. Chem. 2001. V. 276. P. 12427-12433.
114. Stone J.R., Maki J.L., Blacklow S.C., Collins T. // J. Biol. Chem. 2002. V. 277. P. 5448-5452.
115. Ogo O.A., Tyson J., Cockell S.J., Howard A., Valentine R.A., Ford D. // Mol. Cell. Biol. 2015. V. 35. P. 977-987.
116. Chung H.R., Lohr U., Jackle H. // Mol. Biol. Evol. 2007. V. 24. P. 1934-1943.
117. Jauch R., Bourenkov G.P., Chung H.R., Urlaub H., Reidt U., Jackle H., Wahl M.C. // Structure. 2003. V. 11. P. 1393-1402.
118. Zolotarev N., Fedotova A., Kyrchanova O., Bonchuk A., Penin A.A., Lando A.S., Eliseeva I.A., Kulakovskiy I.V., Maksimenko O., Georgiev P. // Nucl. Acids Res. 2016. V. 44. P. 7228-7241.
119. Zolotarev N.A., Maksimenko O.G., Georgiev P.G., Bonchuk A.N. // Acta Naturae. 2016. V. 8. № 3. P. 97-102.
120. Li J., Gilmour D.S. // EMBO J. 2013. V. 32. P. 1829-1841.
121. Gaszner M., Vazquez J., Schedl P. // Genes Dev. 1999. V. 13. P. 2098-2107.
122. Blanton J., Gaszner M., Schedl P. // Genes Dev. 2003. V. 17. P. 664-675.
123. Schwartz Y.B., Linder-Basso D., Kharchenko P.V., Tolstorukov M.Y., Kim M., Li H.B., Gorchakov A.A., Minoda A., Shanower G., Alekseyenko A.A., et al. // Genome Res. 2012. V. 22. P. 2188-2198.
124. Kyrchanova O., Leman D., Parshikov A., Fedotova A., Studitsky V., Maksimenko O., Georgiev P. // PLoS One. 2013. V. 8. P. e62690.
125. Maksimenko O., Bartkuhn M., Stakhov V., Herold M., Zolotarev N., Jox T., Buxa M.K., Kirsch R., Bonchuk A., Fedotova A., et al. // Genome Res. 2015. V. 25. P. 89-99.
126. Laundrie B., Peterson J.S., Baum J.S., Chang J.C., Fileppo D., Thompson S.R., McCall K. // Genetics. 2003. V. 165.
P. 1881-1888.
127. Chen B., Harms E., Chu T., Henrion G., Strickland S. // Development. 2000. V. 127. P. 1243-1251.
128. Chu T., Henrion G., Haegeli V., Strickland S. // Genesis. 2001. V. 29. P. 141-152.
129. Payre F., Noselli S., Lefrere V., Vincent A. // Development. 1990. V. 110. P. 141-149.
130. Crozatier M., Kongsuwan K., Ferrer P., Merriam J.R., Lengyel J.A., Vincent A. // Genetics. 1992. V. 131. P. 905-916.
131. Lake C.M., Nielsen R.J., Hawley R.S. // PLoS Genet. 2011. V. 7. P. e1002005.
132. McKim K.S., Hayashi-Hagihara A. // Genes Dev. 1998. V. 12. P. 2932-2942.
133. Jang J.K., Sherizen D.E., Bhagat R., Manheim E.A., McKim K.S. // J. Cell. Sci. 2003. V. 116 (Pt 15). P. 3069-3077.
134. Liu H., Jang J. K., Kato N., McKim K.S. // Genetics. 2002. V. 162. P. 245-258.
