新しい二倍のDNA結合ドメイン：カットホメオタンパク質のカットリピートとホメオドメインの間の協調的相互作用

ショウジョウバエカットホメオタンパク質の2つの哺乳類の対応物である2つの哺乳類のカウンターパートである、最近クローン化されたクロックス（カットのようなホームボックス）とCDP（CCAAT変位タンパク質）は、同じ遺伝子の代替のスプライスされた生成物に対応しています（Mclox、哺乳類のカットのようなホメオボックス用）。これらのタンパク質は、明らかに無関係なDNA配列に結合すると伝えられていますが、CloxとCDPの両方が同じ優先DNA結合特異性を持っていることを最適な結合部位のin vitro選択によって示すことです。パリンドロミックコンセンサスターゲットシーケンス、5 ' - （t/a）（a/t）tatcgattat（t/c）（t/g）（t/a）-3'には、真正なホメオドメインバインディングモチーフ（ATTA）が含まれています。さらに、in vitroで選択されたシーケンスの37％には、CCAAT結合因子のメンバーの標準ターゲットであるCCAATボックスがあります。Cut Homeoタンパク質の特徴的な特徴は、未知の機能の3つの進化的に保存された73アミノ酸リピート、いわゆるカットリピートの存在です。カットリピートIIが、HomeoドメインのDNA結合活性とは無関係にMcLoxコンセンサスターゲットに結合するという証拠を提示します。結合部位のin vitro選択は、カットリピートIIの最適なターゲットに1つ以上のCCAATボックスが含まれており、Homeoドメインと同様にATTAコアが含まれていることを示しています。これらの結果は、2番目のカットリピートのDNA結合活性が、遺伝子発現の推定リプレッサーであるCCAAT変位タンパク質としてのCDP McLoxの提案された役割を説明できることを示しています。また、McLox HomeoドメインとカットリピートIIがDNAの非存在下でin vitroで相互作用することも報告しています。この相互作用は、バイナリ複合体のDNA結合活性を大幅に強化し、カットホメオタンパク質に固有です。Cut Repeat IIとOCT-1およびGTXのHomeoドメインの間には、協調性は観察されませんでした。さらに、ショウジョウバエは、DNAに結合していないように見えるリピートIIをカットし、McLox HomeoドメインのDNA結合活性を高めます。したがって、二部DNA結合タンパク質の新しいファミリーを定義する二官能性カットリピートIIは、カットホメオタンパク質の機能に重要な役割を果たす可能性があります。

The recently cloned Clox (Cut-like homeo box) and CDP (CCAAT displacement protein), two mammalian counterparts of the Drosophila Cut homeo protein, correspond to alternatively spliced products of the same gene (mClox, for mammalian Cut-like homeo box). Although these proteins reportedly bind to apparently unrelated DNA sequences, we show by in vitro selection of optimal binding sites that both Clox and CDP have the same preferred DNA-binding specificity. The palindromic consensus target sequence, 5'-(t/a)(a/t)tATCGATTAt(t/c)(t/g)(t/a)-3', contains a bona fide homeo domain binding motif (ATTA). In addition, 37% of the in vitro-selected sequences have a CCAAT box, the canonical target for members of the family of CCAAT-binding factors. A characteristic feature of the cut homeo proteins is the presence of three evolutionarily conserved 73-amino-acid repeats of unknown function, the so-called cut repeats. We present evidence that the cut repeat II binds to mClox consensus targets independently of the DNA-binding activity of the homeo domain. In vitro selection of binding sites shows that the optimal targets for the cut repeat II contain one or more CCAAT boxes and, like the homeo domain, an ATTA core. These results indicate that the DNA-binding activity of the second cut repeat can account for the suggested role of CDP mClox as CCAAT displacement protein, a putative repressor of gene expression. We also report that the mClox homeo domain and cut repeat II interact in vitro in the absence of DNA. This interaction, which greatly enhances the DNA-binding activity of the binary complex, is specific to the cut homeo proteins. No cooperativity was observed between the cut repeat II and the homeo domains of Oct-1 and Gtx. Furthermore, the Drosophila cut repeat II, which does not appear to bind to DNA, also enhances the DNA-binding activity of the mClox homeo domain. Thus, the bifunctional cut repeat II, which defines a new family of bipartite DNA-binding proteins, is likely to play an important role in the function of the cut homeo proteins.