Structural basis for genome wide recognition of 5-bp GC motifs by SMAD transcription factors.
Structural basis for genome wide recognition of 5-bp GC motifs by SMAD transcription factors.
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DOI：
10.1038/s41467-017-02054-6
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发表时间：
2017-12-12
影响因子：
16.6
通讯作者：
Macias MJ
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Martin-Malpartida P;Batet M;Kaczmarska Z;Freier R;Gomes T;Aragón E;Zou Y;Wang Q;Xi Q;Ruiz L;Vea A;Márquez JA;Massagué J;Macias MJ
由转化生长因子-β或骨形态发生蛋白受体激活的Smad4转录因子与Smad4形成三聚体复合体，靶向调控细胞命运的特定基因。CAGAC基序被认为是Smad2/3/4的主要结合元件，而Smad1/5/8被认为优先结合富含GC的元件。然而，胚胎干细胞染色质免疫沉淀分析表明，Smad2/3/4与富含GC的顺式调节元件广泛结合。在这里，我们提出了Smad3和Smad4与鹅类启动子中富含GC的基序特异结合的结构基础，Gooseclike启动子是一个节点调节的分化基因。结果表明，GGC(GC)|(CG)是转化生长因子-β和骨形态发生蛋白激活的SMADs以及SMAD4的结合位点。这些5GC基序在全基因组的Smad结合区以簇的形式高度代表。我们的结果为了解SMADs在不同细胞环境中的功能适应性以及它们对谱系决定转录因子在转化生长因子-β和骨形态发生蛋白途径中靶向特定基因的依赖性提供了基础。Smad转录因子是转化生长因子-β信号转导通路的一部分，由细胞谱系定义因子招募到基因组中。在这里，作者识别了特定的Smad结合富含GC的基序，并提供了显示Smad3和Smad4与这些基序结合的结构信息。
Smad transcription factors activated by TGF-β or by BMP receptors form trimeric complexes with Smad4 to target specific genes for cell fate regulation. The CAGAC motif has been considered as the main binding element for Smad2/3/4, whereas Smad1/5/8 have been thought to preferentially bind GC-rich elements. However, chromatin immunoprecipitation analysis in embryonic stem cells showed extensive binding of Smad2/3/4 to GC-rich cis-regulatory elements. Here, we present the structural basis for specific binding of Smad3 and Smad4 to GC-rich motifs in the goosecoid promoter, a nodal-regulated differentiation gene. The structures revealed a 5-bp consensus sequence GGC(GC)|(CG) as the binding site for both TGF-β and BMP-activated Smads and for Smad4. These 5GC motifs are highly represented as clusters in Smad-bound regions genome-wide. Our results provide a basis for understanding the functional adaptability of Smads in different cellular contexts, and their dependence on lineage-determining transcription factors to target specific genes in TGF-β and BMP pathways. Smad transcription factors are part of the TGF-β signal transduction pathways and are recruited to the genome by cell lineage-defining factors. Here, the authors identify specific Smad binding GC-rich motifs and provide structural information showing Smad3 and Smad4 bound to these motifs.
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影响因子：
4.8
作者：
Chai, JJ;Wu, JW;Shi, YG
通讯作者：
Shi, YG
DOI：
10.1107/s0907444905036693
发表时间：
2006-01-01
影响因子：
2.2
作者：
Evans, P
通讯作者：
Evans, P
影响因子：
14.9
作者：
Lavery R;Moakher M;Maddocks JH;Petkeviciute D;Zakrzewska K
通讯作者：
Zakrzewska K
影响因子：
2.5
作者：
Collery, Ross F.;Link, Brian A.
通讯作者：
Link, Brian A.
影响因子：
64.8
作者：
Lagna, G;Hata, A;Massague, J
通讯作者：
Massague, J