De novo prediction of DNA-binding specificities for Cys2His2 zinc finger proteins.
De novo prediction of DNA-binding specificities for Cys2His2 zinc finger proteins.
复制标题
从头预测Cys2HIS2锌指蛋白的DNA结合特异性。
DOI：
10.1093/nar/gkt890
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发表时间：
2014-01
影响因子：
14.9
通讯作者：
Singh M
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Persikov AV;Singh M
具有序列特异性DNA结合功能的蛋白质对于广泛的生物活性是重要的。从头预测它们的DNA结合特异性从序列本身将是一个很大的帮助推断细胞网络。在这里，我们介绍了一种预测DNA结合特异性的Cys 2 His 2锌指（C2 H2-ZFs），在后生动物中最大的DNA结合蛋白家族的方法。我们开发了一种通用的方法，基于经验计算成对的氨基酸-核苷酸相互作用能，预测位置权重矩阵（PWMs）代表DNA结合特异性C2 H2-ZF蛋白。我们预测DNA结合特异性的每个手指的基础上，并合并预测C2 H2-ZF结构域内排列的序列。我们在具有已知结合特异性的多种天然C2 H2-ZF蛋白上测试了我们的方法，并证明对于>85%的蛋白，其预测的PWM在其核苷酸位置的50%中是准确的。对于具有几种锌指异构体的蛋白质，我们通过案例研究表明，这种准确性水平使我们能够将异构体与其已知的DNA结合特异性相匹配。用于预测给定含有C2 H2-ZF结构域的蛋白质的PWM的网络服务器可在http://zf.princeton.edu在线获得，并且可用于帮助蛋白质工程应用和转录因子靶的全基因组搜索。
Proteins with sequence-specific DNA binding function are important for a wide range of biological activities. De novo prediction of their DNA-binding specificities from sequence alone would be a great aid in inferring cellular networks. Here we introduce a method for predicting DNA-binding specificities for Cys2His2 zinc fingers (C2H2-ZFs), the largest family of DNA-binding proteins in metazoans. We develop a general approach, based on empirical calculations of pairwise amino acid–nucleotide interaction energies, for predicting position weight matrices (PWMs) representing DNA-binding specificities for C2H2-ZF proteins. We predict DNA-binding specificities on a per-finger basis and merge predictions for C2H2-ZF domains that are arrayed within sequences. We test our approach on a diverse set of natural C2H2-ZF proteins with known binding specificities and demonstrate that for >85% of the proteins, their predicted PWMs are accurate in 50% of their nucleotide positions. For proteins with several zinc finger isoforms, we show via case studies that this level of accuracy enables us to match isoforms with their known DNA-binding specificities. A web server for predicting a PWM given a protein containing C2H2-ZF domains is available online at http://zf.princeton.edu and can be used to aid in protein engineering applications and in genome-wide searches for transcription factor targets.
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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：
14.8
作者：
Berger, Michael F.;Bulyk, Martha L.
通讯作者：
Bulyk, Martha L.
邮票：用于探索DNA结合基序相似性的网络工具。
影响因子：
14.9
作者：
Mahony, Shaun;Benos, Panayiotis V
通讯作者：
Benos, Panayiotis V
影响因子：
46.9
作者：
Berger, Michael F.;Philippakis, Anthony A.;Bulyk, Martha L.
通讯作者：
Bulyk, Martha L.
影响因子：
14.9
作者：
Bulyk, ML;Johnson, PLF;Church, GM
通讯作者：
Church, GM