Molecular basis of CTCF binding polarity in genome folding.
Molecular basis of CTCF binding polarity in genome folding.
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DOI：
10.1038/s41467-020-19283-x
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发表时间：
2020-11-05
影响因子：
16.6
通讯作者：
Bruneau BG
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Nora EP;Caccianini L;Fudenberg G;So K;Kameswaran V;Nagle A;Uebersohn A;Hajj B;Saux AL;Coulon A;Mirny LA;Pollard KS;Dahan M;Bruneau BG
目前的模型提出，哺乳动物拓扑关联结构域 (TAD) 的边界源于 CTCF 蛋白阻止粘连蛋白挤出染色质环的能力。虽然 CTCF 基序的方向决定了哪对 CTCF 位点优先稳定环，但这种极性的分子基础仍不清楚。通过结合 ChIP-seq 和单分子实时成像，我们报告 CTCF 定位粘连蛋白，但不控制其在染色质上的整体结合动力学。使用诱导互补系统，我们发现缺乏 N 末端的 CTCF 突变体无法正确隔离 TAD。在该突变体中，粘连蛋白保留在 CTCF 位点，尽管富集度有所降低。鉴于 CTCF 基序的方向在从 TAD 内部易位时呈现出朝向粘连蛋白的 N 末端，这些观察结果解释了 CTCF 结合位点的方向如何转化为基因组折叠模式。拓扑关联结构域 (TAD) 的边界源自 CTCF 蛋白阻止粘连蛋白挤出染色质环的能力。在这里，作者发现 CTCF 通过其 N 末端定位粘连蛋白，但不控制其在染色质上的整体结合动力学，并展示了 CTCF 结合位点的方向如何转化为基因组折叠模式。
Current models propose that boundaries of mammalian topologically associating domains (TADs) arise from the ability of the CTCF protein to stop extrusion of chromatin loops by cohesin. While the orientation of CTCF motifs determines which pairs of CTCF sites preferentially stabilize loops, the molecular basis of this polarity remains unclear. By combining ChIP-seq and single molecule live imaging we report that CTCF positions cohesin, but does not control its overall binding dynamics on chromatin. Using an inducible complementation system, we find that CTCF mutants lacking the N-terminus cannot insulate TADs properly. Cohesin remains at CTCF sites in this mutant, albeit with reduced enrichment. Given the orientation of CTCF motifs presents the N-terminus towards cohesin as it translocates from the interior of TADs, these observations explain how the orientation of CTCF binding sites translates into genome folding patterns. The boundaries of topologically associating domains (TADs) arise from the ability of the CTCF protein to stop extrusion of chromatin loops by cohesin. Here the authors find that CTCF positions cohesin through its N-terminus but does not control its overall binding dynamics on chromatin, and show how the orientation of CTCF binding sites translates into genome folding patterns.
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影响因子：
64.5
作者：
Haarhuis JHI;van der Weide RH;Blomen VA;Yáñez-Cuna JO;Amendola M;van Ruiten MS;Krijger PHL;Teunissen H;Medema RH;van Steensel B;Brummelkamp TR;de Wit E;Rowland BD
通讯作者：
Rowland BD
影响因子：
14.9
作者：
Cubeñas-Potts C;Rowley MJ;Lyu X;Li G;Lei EP;Corces VG
通讯作者：
Corces VG
影响因子：
30.8
作者：
Allahyar, Amin;Vermeulen, Carlo;de Laat, Wouter
通讯作者：
de Laat, Wouter
影响因子：
64.8
作者：
Falk, Martin;Feodorova, Yana;Mirny, Leonid A.
通讯作者：
Mirny, Leonid A.
影响因子：
64.5
作者：
Bonev B;Mendelson Cohen N;Szabo Q;Fritsch L;Papadopoulos GL;Lubling Y;Xu X;Lv X;Hugnot JP;Tanay A;Cavalli G
通讯作者：
Cavalli G