Molecular basis underlying histone H3 lysine-arginine methylation pattern readout by Spin/Ssty repeats of Spindlin1.
Molecular basis underlying histone H3 lysine-arginine methylation pattern readout by Spin/Ssty repeats of Spindlin1.
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通过 Spindlin1 的 Spin/Ssty 重复读出组蛋白 H3 赖氨酸-精氨酸甲基化模式的分子基础。
DOI：
10.1101/gad.233239.113
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发表时间：
2014-03-15
影响因子：
10.5
通讯作者：
Li H
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Su X;Zhu G;Ding X;Lee SY;Dou Y;Zhu B;Wu W;Li H
组蛋白修饰模式及其组合读数已成为表观遗传调控的基本机制。本研究建立了自旋/Ssty重复蛋白Spindlin1作为一种新的组蛋白效应物，可以感知双顺尾组蛋白H3甲基化模式。结构和生物物理研究表明，Spindlin1同时识别组蛋白H3三甲基赖氨酸4 （H3K4me3）和不对称二甲基精氨酸8 （H3R8me2a）标记。进一步的体内实验将Spindlin1的组蛋白“赖氨酸-精氨酸”甲基化模式读数与转录水平的Wnt/β-catenin信号传导联系起来。组蛋白修饰模式及其组合读数已成为表观遗传调控的基本机制。在这里，我们将Spindlin1描述为一种组蛋白效应物，它可以感知一种顺尾组蛋白H3甲基化模式，包括三甲基赖氨酸4 （H3K4me3）和不对称二甲基精氨酸8 （H3R8me2a）标记。Spindlin1由三个都铎式的Spin/Ssty重复序列组成。共晶结构测定分别通过Spin/Ssty重复序列2和1建立了H3K4me3和H3R8me2a的并发识别。H3K4me3和H3R8me2a都使用“插入腔”识别模式进行识别，有助于甲基化状态特异性调节层。体内功能研究表明，Spindlin1激活蛋白精氨酸甲基转移酶2 （PRMT2）下游的Wnt/β-catenin信号和MLL复合物，它们共同能够产生特异性的H3“K4me3-R8me2a”模式。Spindlin1阅读器口袋的诱变损害Wnt靶基因的激活。综上所述，我们的工作将组蛋白“赖氨酸-精氨酸”甲基化模式在转录水平上与spindlin1 - wnt信号传导联系起来。
Histone modification patterns and their combinatorial readout have emerged as a fundamental mechanism for epigenetic regulation. This study establishes the Spin/Ssty repeat protein Spindlin1 as a novel histone effector that senses a dual cis-tail histone H3 methylation pattern. Structural and biophysical studies show that Spindlin1 simultaneously recognizes histone H3 trimethyllysine 4 (H3K4me3) and asymmetric dimethylarginine 8 (H3R8me2a) marks. Further in vivo experiments connect a histone “lysine–arginine” methylation pattern readout by Spindlin1 to Wnt/β-catenin signaling at the transcriptional level. Histone modification patterns and their combinatorial readout have emerged as a fundamental mechanism for epigenetic regulation. Here we characterized Spindlin1 as a histone effector that senses a cis-tail histone H3 methylation pattern involving trimethyllysine 4 (H3K4me3) and asymmetric dimethylarginine 8 (H3R8me2a) marks. Spindlin1 consists of triple tudor-like Spin/Ssty repeats. Cocrystal structure determination established concurrent recognition of H3K4me3 and H3R8me2a by Spin/Ssty repeats 2 and 1, respectively. Both H3K4me3 and H3R8me2a are recognized using an “insertion cavity” recognition mode, contributing to a methylation state-specific layer of regulation. In vivo functional studies suggest that Spindlin1 activates Wnt/β-catenin signaling downstream from protein arginine methyltransferase 2 (PRMT2) and the MLL complex, which together are capable of generating a specific H3 “K4me3–R8me2a” pattern. Mutagenesis of Spindlin1 reader pockets impairs activation of Wnt target genes. Taken together, our work connects a histone “lysine–arginine” methylation pattern readout by Spindlin1-to-Wnt signaling at the transcriptional level.
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影响因子：
16.8
作者：
Iwase, Shigeki;Xiang, Bin;Ghosh, Sharmistha;Ren, Ting;Lewis, Peter W.;Cochrane, Jesse C.;Allis, C. David;Picketts, David J.;Patel, Dinshaw J.;Li, Haitao;Shi, Yang
通讯作者：
Shi, Yang
DOI：
10.1107/s0907444904019158
发表时间：
2004-12-01
影响因子：
2.2
作者：
Emsley, P;Cowtan, K
通讯作者：
Cowtan, K
影响因子：
64.5
作者：
Johnson DG;Dent SY
通讯作者：
Dent SY
DOI：
10.1107/s0907444909052925
发表时间：
2010-02
期刊：
Acta crystallographica. Section D, Biological crystallography
影响因子：
--
作者：
Adams PD;Afonine PV;Bunkóczi G;Chen VB;Davis IW;Echols N;Headd JJ;Hung LW;Kapral GJ;Grosse-Kunstleve RW;McCoy AJ;Moriarty NW;Oeffner R;Read RJ;Richardson DC;Richardson JS;Terwilliger TC;Zwart PH
通讯作者：
Zwart PH
Pygo2 通过促进组蛋白 H3 K4 甲基化来扩增乳腺祖细胞
DOI：
10.1083/jcb.200810133
发表时间：
2009-06-01
期刊：
The Journal of cell biology
影响因子：
--
作者：
Gu B;Sun P;Yuan Y;Moraes RC;Li A;Teng A;Agrawal A;Rhéaume C;Bilanchone V;Veltmaat JM;Takemaru K;Millar S;Lee EY;Lewis MT;Li B;Dai X
通讯作者：
Dai X