Tandem PHD fingers of MORF/MOZ acetyltransferases display selectivity for acetylated histone H3 and are required for the association with chromatin.
Tandem PHD fingers of MORF/MOZ acetyltransferases display selectivity for acetylated histone H3 and are required for the association with chromatin.
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DOI：
10.1016/j.jmb.2012.10.004
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发表时间：
2012-12-14
影响因子：
5.6
通讯作者：
Kutateladze, Tatiana G.
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Ali, Muzaffar;Yan, Kezhi;Lalonde, Marie-Eve;Degerny, Cindy;Rothbart, Scott B.;Strahl, Brian D.;Cote, Jacques;Yang, Xiang-Jiao;Kutateladze, Tatiana G.
MORF（单核细胞白血病锌指蛋白（MOZ）相关因子）和MOZ是组蛋白乙酰转移酶（HAT）复合物的催化亚基，所述复合物在造血、神经发生、骨骼发生和其他发育程序中是必需的，并且与人类白血病有关。MORF/MOZ的典型HAT结构域之前是一串植物同源结构域（PHD）指，其生物学作用和对MORF/MOZ活性的要求是未知的。在这里，我们表明，串联PHD 1/2手指的MORF识别组蛋白H3的N-末端尾巴。Lys 9（H3 K9 ac）或Lys 14（H3 K14 ac）的乙酰化增强MORF PHD 1/2与未修饰的H3肽的结合2至3倍。对乙酰化H3尾的选择性在MOZ的双PHD 1/2指中是保守的。这种相互作用需要组蛋白H3的完整N-末端，并通过Lys 4的三甲基化来抑制。使用NMR、荧光光谱和诱变的生化分析确定了与组蛋白相互作用所必需的MORF PHD 1/2的关键氨基酸。荧光显微镜和免疫沉淀实验表明，体内与H3 K14 ac结合并定位于染色质需要两个PHD指。HAT分析表明，与H3 K14 ac的相互作用可能会促进反式的酶活性。总之，我们的数据表明，PHD 1/2手指发挥作用，MOZ/MORF HAT协会与染色质区域丰富的乙酰化标记。
MORF (monocytic leukemia zinc-finger protein (MOZ)-related factor) and MOZ are catalytic subunits of histone acetyltransferase (HAT) complexes essential in hematopoiesis, neurogenesis, skeletogenesis and other developmental programs and implicated in human leukemias. The canonical HAT domain of MORF/MOZ is preceded by a tandem of plant homeodomain (PHD) fingers whose biological roles and requirements for MORF/MOZ activity are unknown. Here we demonstrate that the tandem PHD1/2 fingers of MORF recognize the N-terminal tail of histone H3. Acetylation of Lys9 (H3K9ac) or Lys14 (H3K14ac) enhances binding of MORF PHD1/2 to unmodified H3 peptides two to three fold. The selectivity for acetylated H3 tail is conserved in the double PHD1/2 fingers of MOZ. This interaction requires the intact N-terminus of histone H3 and is inhibited by trimethylation of Lys4. Biochemical analysis using NMR, fluorescence spectroscopy and mutagenesis identified key amino acids of MORF PHD1/2 necessary for the interaction with histones. Fluorescence microscopy and immunoprecipitation experiments reveal that both PHD fingers are required for binding to H3K14ac in vivo and localization to chromatin. The HAT assays indicate that the interaction with H3K14ac may promote enzymatic activity in trans. Together, our data suggest that the PHD1/2 fingers play a role in MOZ/MORF HATs association with the chromatic regions enriched in acetylated marks.
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