PIWI 相互作用 RNA (piRNA) 通路指导雄性小鼠种系发育过程中年轻、活跃转座子的 DNA 甲基化1.piRNA 将 PIWI 蛋白 MIWI2 (PIWIL4) 拴在新生的转座子转录物上,导致 DNA 通过 SPOCD1 甲基化.转座子甲基化需要非常精确:每个拷贝都需要甲基化,但必须避免脱靶甲基化。但是,确保这种精度的底层机制仍然未知。在这里,我们表明 SPOCD1 直接与 SPIN1 (SPINDLIN1) 相互作用,SPIN1 是一种主要与 H3K4me3-K9me3 结合的染色质读取器.普遍的假设是 piRNA 导向的 DNA 甲基化所需的所有分子事件都发生在 MIWI2 整合之后。我们发现 SPIN1 的表达先于 SPOCD1 和 MIWI2 的表达。
接下来,我们试图确定 SPOCD1 的哪一部分需要与 SPIN1 相关联。为此,我们在 HEK 细胞中将 SPOCD1 或其片段与 SPIN1 共表达,并测试了它们的相互作用能力。全长 SPOCD1 和氨基末端 1-409 个氨基酸(片段 1)共沉淀 SPIN1(图 1)。相互作用进一步定位到氨基酸 205-409(片段 1b)(图 D)。通过从 SPOCD1 的相互作用片段中依次删除 10-20 个氨基酸的片段,我们将 SPIN1 结合区域定位到 20 个氨基酸 (328-347)(图 D)。AlphaFold2 模型预测 SPOCD1 的这些氨基酸折叠成 β 22,23
这些观察结果表明 SPOCD1 向染色质的募集与 MIWI2 无关。SPOCD1 不包含任何已知的染色质结合结构域,因此我们检查了来自 E16.5 胎儿睾丸的 SPOCD1 免疫沉淀质谱 (IP-MS) 数据中的染色质结合蛋白,发现 SPIN1 是一种高度富集、高置信度的相关蛋白4(图 .SPIN1 是一种染色质读取器,包含三个 Tudor 样结构域 (TLD1-3)。它是一种高亲和力 H3K4me3 读取器,TLD2 可识别这种转录相关染色质标记.TLD1 结合异染色质相关的 H3K9me3 ,并且这种相互作用增加了 SPIN1 染色质结合的整体亲和力6.TLD3 不含芳香族笼,可介导与其他蛋白的相互作用6.Miwi2 缺陷不会影响 E16.5 胎儿淋动细胞中的 SPIN1 核定位