ブロモドメイン機能を調査するための新しいツール

ブロモドメイン（BRD）は、ヒストン尾の一般的なエピジェネティックマークであるアセチル化リジンを特異的に認識する進化的に保存されたタンパク質ドメインです。それらは、酵素、足場プラットフォーム、転写共活動因子を含む61のヒトタンパク質に含まれています。BRD含有タンパク質は、クロマチンリモデリングと遺伝子発現の調節に重要な役割を果たします。重要なことに、BRD機能の混乱はさまざまな疾患で報告されています。治療標的としてのBRD含有タンパク質の前提は、複数のBRD阻害剤の開発につながりました。その多くは現在、臨床試験で調査中です。したがって、過去10年間で、BRD生物学の解明には多大な努力が捧げられてきました。ここでは、BRDの構造的定義から機能的特性評価まで、これらの取り組みに貢献した新しいツールをレビューします。さらに、BRDターゲットの体系的なスクリーニングと内生的インタラクターの識別を可能にした方法を強調します。アフィニティ精製や近接ベースのビオチン化などの相互作用マッピングツールは、BRD機能の解明とシグナル伝達経路への関与に貢献しています。また、プロテオミクスの最近の進歩がBRDの生物学の理解をさらに高める方法についても説明します。

Bromodomains (BRDs) are evolutionarily conserved protein domains that specifically recognize acetylated lysine, a common epigenetic mark on histone tails. They are found in 61 human proteins, including enzymes, scaffolding platforms, and transcriptional co-activators. BRD-containing proteins play important roles in chromatin remodeling and the regulation of gene expression. Importantly, disruptions of BRD functions have been reported in various diseases. The premise of BRD-containing proteins as therapeutic targets has led to the development of multiple BRD inhibitors, many of which are currently being investigated in clinical trials. Thus, in the last decade significant efforts have been devoted to elucidating BRD biology. Here, we review the emerging tools that contributed to these efforts, from the structural definition of BRDs to their functional characterization. We further highlight the methods that have allowed the systematic screening of BRD targets and the identification of their endogenous interactors. Interactome mapping tools, such as affinity purification and proximity-based biotinylation, have contributed to the elucidation of BRD functions and their involvement in signaling pathways. We also discuss how recent progress in proteomics may further enhance our understanding of the biology of BRDs.