エメリンの明確な機能的ドメインは、ラミンAおよびDNAブリッジングタンパク質BAFを結合します

ラミン結合核膜タンパク質であるエメリンの喪失は、エメリー筋肉の筋ジストロフィーを引き起こします。13個の部位指向的な変異と、エメリンの安定性や局在を破壊しない4つの疾患を引き起こす突然変異を分析しました。エメリンは、DNAブリッジングタンパク質であるBarrier-to-Autointegration因子（BAF）に直接結合し、BAFへのこの結合にはエメリンのLEMモチーフに保存された残基が必要であることを示します。Emerinには2つの異なる機能的ドメインがあります。N末端のLEMドメインは、BAFへの結合を媒介し、ラミンAに結合する中央領域の2番目の機能的ドメインを媒介します。結合ドメインと破壊ラミンはin vitroで結合しました。他の2つの疾患関連残基、Ser54とPro183は、BAFおよびラミン結合ドメインの外側にマッピングされ、エメリンが疾患に関連する追加の機能ドメインを持っている可能性があることを示唆しています。疾患関連のエメリンタンパク質はすべて、in vitroおよびin vivoの両方でBAFに結合するために活性のままであり、エメリンとラミンAまたは推定新規パートナーのいずれかの間の特定の分子相互作用の喪失に起因することを示唆しています。EmerinがLAP2の同様の結果と結合したBAFに直接結合するというデモは、原則としてすべてのLEMドメイン核タンパク質がBAFと相互作用できるという証拠を提供し、核エンベロープへのクロマチン付着に興味深い意味を持ちます。

Loss of emerin, a lamin-binding nuclear membrane protein, causes Emery-Dreifuss muscular dystrophy. We analyzed 13 site-directed mutations, and four disease-causing mutations that do not disrupt emerin stability or localization. We show that emerin binds directly to barrier-to-autointegration factor (BAF), a DNA-bridging protein, and that this binding to BAF requires conserved residues in the LEM-motif of emerin. Emerin has two distinct functional domains: the LEM-domain at the N-terminus, which mediates binding to BAF, and a second functional domain in the central region, which mediates binding to lamin A. Disease mutation Delta95-99 mapped to the lamin-binding domain and disrupted lamin A binding in vitro. Two other disease-linked residues, Ser54 and Pro183, mapped outside the BAF and lamin-binding domains, suggesting that emerin may have additional functional domains relevant to disease. The disease-linked emerin proteins all remained active for binding to BAF, both in vitro and in vivo, suggesting that disease can result from the loss of specific molecular interactions between emerin and either lamin A or putative novel partner(s). The demonstration that emerin binds directly to BAF, coupled to similar results for LAP2, provides proof in principle that all LEM-domain nuclear proteins can interact with BAF, with interesting implications for chromatin attachment to the nuclear envelope.