An all-to-all approach to the identification of sequence-specific readers for epigenetic DNA modifications on cytosine.
An all-to-all approach to the identification of sequence-specific readers for epigenetic DNA modifications on cytosine.
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一种全对全的方法来鉴定胞嘧啶上表观遗传DNA修饰的序列特异性阅读器。
DOI：
10.1038/s41467-021-20950-w
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发表时间：
2021-02-04
影响因子：
16.6
通讯作者：
Zhu H
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Song G;Wang G;Luo X;Cheng Y;Song Q;Wan J;Moore C;Song H;Jin P;Qian J;Zhu H
DNA的表观遗传修饰在许多生物过程中起着重要的作用。识别这些表观遗传标记的读取者是理解潜在机制的关键一步。在这里，我们提出了一种全对全的方法，称为通过邻近连接的数字亲和分析(DAPPL)，使用在CpG二核苷酸上带有不同表观遗传修饰(即5-甲基胞嘧啶、5-羟甲基胞嘧啶、5-甲酰胞嘧啶和5-羧基胞嘧啶)的随机DNA文库的混合物来同时分析人类TF-DNA相互作用。鉴定了许多识别以对称和/或半修饰形式携带这些修饰的共有序列的蛋白质。我们进一步证明，在不同的序列环境中的修饰可以增强或抑制TF结合活性。此外，许多修饰都会影响TF结合的特异性。此外，对称修饰在增强或抑制Tf-DNA相互作用方面表现出比半修饰更强的效果。最后，体内证据表明，USF1和USF2可能通过人类胚胎干细胞中弱增强子中的羟甲基胞嘧啶结合活性来调节转录。识别表观遗传标记的读者是理解表观遗传标记在生物学中的作用的关键一步。在这里，作者应用DAPPL，一种全对全的方法来描述TF和表观遗传修饰的DNA文库之间的相互作用。
Epigenetic modifications of DNA play important roles in many biological processes. Identifying readers of these epigenetic marks is a critical step towards understanding the underlying mechanisms. Here, we present an all-to-all approach, dubbed digital affinity profiling via proximity ligation (DAPPL), to simultaneously profile human TF-DNA interactions using mixtures of random DNA libraries carrying different epigenetic modifications (i.e., 5-methylcytosine, 5-hydroxymethylcytosine, 5-formylcytosine, and 5-carboxylcytosine) on CpG dinucleotides. Many proteins that recognize consensus sequences carrying these modifications in symmetric and/or hemi-modified forms are identified. We further demonstrate that the modifications in different sequence contexts could either enhance or suppress TF binding activity. Moreover, many modifications can affect TF binding specificity. Furthermore, symmetric modifications show a stronger effect in either enhancing or suppressing TF-DNA interactions than hemi-modifications. Finally, in vivo evidence suggests that USF1 and USF2 might regulate transcription via hydroxymethylcytosine-binding activity in weak enhancers in human embryonic stem cells. Identifying readers of epigenetic marks is a critical step for understanding the role of epigenetic marks in biology. Here, the authors applied DAPPL, an all-to-all approach to profile the interactions between TFs and epigenetic modified DNA libraries.
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影响因子：
25
作者：
Guo, Junjie U.;Su, Yijing;Shin, Joo Heon;Shin, Jaehoon;Li, Hongda;Xie, Bin;Zhong, Chun;Hu, Shaohui;Le, Thuc;Fan, Guoping;Zhu, Heng;Chang, Qiang;Gao, Yuan;Ming, Guo-li;Song, Hongjun
通讯作者：
Song, Hongjun
DOI：
10.1126/science.1162327
发表时间：
2009-06-26
期刊：
Science (New York, N.Y.)
影响因子：
--
作者：
Badis G;Berger MF;Philippakis AA;Talukder S;Gehrke AR;Jaeger SA;Chan ET;Metzler G;Vedenko A;Chen X;Kuznetsov H;Wang CF;Coburn D;Newburger DE;Morris Q;Hughes TR;Bulyk ML
通讯作者：
Bulyk ML
影响因子：
48
作者：
Isakova, Alina;Groux, Romain;Deplancke, Bart
通讯作者：
Deplancke, Bart
影响因子：
8.8
作者：
Jin SG;Zhang ZM;Dunwell TL;Harter MR;Wu X;Johnson J;Li Z;Liu J;Szabó PE;Lu Q;Xu GL;Song J;Pfeifer GP
通讯作者：
Pfeifer GP
影响因子：
16
作者：
Heinz S;Benner C;Spann N;Bertolino E;Lin YC;Laslo P;Cheng JX;Murre C;Singh H;Glass CK
通讯作者：
Glass CK