Structural Insights into Histone Crotonyl-Lysine Recognition by the AF9 YEATS Domain.
Structural Insights into Histone Crotonyl-Lysine Recognition by the AF9 YEATS Domain.
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DOI：
10.1016/j.str.2016.05.023
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发表时间：
2016-09-06
期刊：
影响因子：
5.7
通讯作者：
Zhou, Ming-Ming
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Zhang, Qiang;Zeng, Lei;Zhao, Chengcheng;Ju, Ying;Konuma, Tsuyoshi;Zhou, Ming-Ming
组蛋白赖氨酸酰化在染色质基因转录调节中发挥重要作用。与组蛋白乙酰赖氨酸不同，最近鉴定的巴豆酰赖氨酸标记的分子识别知之甚少。在这里，我们报告 AF9 的 YEATS 结构域优先结合组蛋白 H3 中的巴豆酰基赖氨酸，而不是乙酰基赖氨酸。 NMR 结构分析表明，组蛋白 H3 赖氨酸 18 的巴豆酰赖氨酸被深深地吞噬到 YEATS 结构域的芳香笼中，其中巴豆酰赖氨酸的羰基氧与蛋白质残基 Tyr78 的骨架酰胺形成氢键。与乙酰基赖氨酸相比，巴豆酰基赖氨酸通过其独特的富电子双键侧链与 YEATS 结构域进行 π-π 芳香堆积并扩展疏水/芳香相互作用。我们的突变分析证实了巴豆酰赖氨酸识别的关键蛋白质残基 Phe59 和 Tyr78。重要的是，我们的研究结果提出了由组蛋白赖氨酸巴豆酰化介导的蛋白质-蛋白质相互作用的新结构机制，并展示了细胞如何在不同的生物背景下解释酰基赖氨酸标记。张等人。报告 AF9 YEATS 结构域通过独特的 π-π-π 堆叠结构机制优先识别组蛋白 H3 中的巴豆酰基赖氨酸而非乙酰基赖氨酸。这项研究提出了组蛋白赖氨酸巴豆酰化在染色质基因转录调节中的作用的新分子机制。
Histone lysine acylations play an important role in regulation of gene transcription in chromatin. Unlike histone acetyl-lysine, molecular recognition of recently identified crotonyl-lysine mark is much less understood. Here, we report that the YEATS domain of AF9 preferentially binds crotonyl-lysine over acetyl-lysine in histone H3. NMR structural analysis reveals that crotonyl-lysine of histone H3 lysine 18 is engulfed deep into an aromatic cage of the YEATS domain where carbonyl oxygen of crotonyl-lysine forms a hydrogen bond to backbone amide of protein residue Tyr78. The crotonyl-lysine through its unique electron-rich double bond side chain engages π–π aromatic stacking and extended hydrophobic/aromatic interactions with the YEATS domain as compared to acetyl-lysine. Our mutational analysis confirmed key protein residues Phe59 and Tyr78 for crotonyl-lysine recognition. Importantly, our findings present a new structural mechanism of protein-protein interactions mediated by histone lysine crotonylation, and show how the cells interpret acyl-lysine marks in different biological contexts. Zhang et al. report AF9 YEATS domain preferential recognition of crotonyl-lysine over acetyl-lysine in histone H3 via a unique π–π–π stacking structural mechanism. This study presents a new molecular mechanism underlying the role of histone lysine crotonylation in regulation of gene transcription in chromatin.
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影响因子：
10.5
作者：
Shanle EK;Andrews FH;Meriesh H;McDaniel SL;Dronamraju R;DiFiore JV;Jha D;Wozniak GG;Bridgers JB;Kerschner JL;Krajewski K;Martín GM;Morrison AJ;Kutateladze TG;Strahl BD
通讯作者：
Strahl BD
影响因子：
5.7
作者：
Flynn, E. Megan;Huang, Oscar W.;Cochran, Andrea G.
通讯作者：
Cochran, Andrea G.
影响因子：
2.9
作者：
Schulze, Julia M.;Wang, Alice Y.;Kobor, Michael S.
通讯作者：
Kobor, Michael S.
影响因子：
14.8
作者：
Dai, Lunzhi;Peng, Chao;Zhao, Yingming
通讯作者：
Zhao, Yingming
DOI：
10.1107/s0907444998003254
发表时间：
1998-09-01
期刊：
ACTA CRYSTALLOGRAPHICA SECTION D-BIOLOGICAL CRYSTALLOGRAPHY
影响因子：
--
作者：
Brunger, AT;Adams, PD;Warren, GL
通讯作者：
Warren, GL