Neue Veröffentlichung in "J. Biol. Chem."
Spezifische DNA-Methylierung an CpG- und Nicht-CpG-Stellen ist für die Chromatinregulierung wesentlich. Die DNA-Methyltransferase DNMT3A interagiert mit ihren TRD- und RD-Schleifen mit Zielstellen, die von variablen DNA-Sequenzen umgeben sind. Wir untersuchten die Methylierung von CpG- und Nicht-CpG-Stellen in einem randomisierten Sequenzkontext unter Verwendung von Wildtyp-DNMT3A und mehreren DNMT3A-Varianten, die Mutationen an mit DNA interagierenden Resten enthielten. Unsere Daten zeigen, dass DNMT3A CpG-Zielstellen je nach flankierender Sequenz mit mehr als 100-fach unterschiedlichen Raten methyliert. Wir identifizieren mehrere Reste, die für die Wechselwirkung flankierender Sequenzen verantwortlich sind und vermitteln eine dynamische Verbindung der CpG-Auslesung und flankierender Sequenzkontakte. Darunter ist R836 für die starke Präferenz von DNMT3A für die Methylierung von CA-Stellen in einem CAC-Kontext verantwortlich, während N838 den R836-Effekt puffert und verhindert, dass die Präferenz für ein C an der +1-Flankenstelle zu stark wird. L883 ist für die Aktivität ungünstig, aber erforderlich, um die RD-Schleife in eine Konformation zu bringen, die für DNMT3A-spezifische Wechselwirkungen mit flankierenden Sequenzen benötigt wird. Unsere Daten zeigen, dass DNMT3A ein flexibles und voneinander abhängiges Netzwerk von Wechselwirkungen mit der CpG-Zielstelle und flankierenden Resten bildet, das die Erkennung des CpG und eine effiziente Methylierung des Cytosins im Zusammenhang mit variablen flankierenden Sequenzen gewährleistet.