• 文献检索
  • 文档翻译
  • 深度研究
  • 学术资讯
  • Suppr Zotero 插件Zotero 插件
  • 邀请有礼
  • 套餐&价格
  • 历史记录
应用&插件
Suppr Zotero 插件Zotero 插件浏览器插件Mac 客户端Windows 客户端微信小程序
定价
高级版会员购买积分包购买API积分包
服务
文献检索文档翻译深度研究API 文档MCP 服务
关于我们
关于 Suppr公司介绍联系我们用户协议隐私条款
关注我们

Suppr 超能文献

核心技术专利:CN118964589B侵权必究
粤ICP备2023148730 号-1Suppr @ 2026

文献检索

告别复杂PubMed语法,用中文像聊天一样搜索,搜遍4000万医学文献。AI智能推荐,让科研检索更轻松。

立即免费搜索

文件翻译

保留排版,准确专业,支持PDF/Word/PPT等文件格式,支持 12+语言互译。

免费翻译文档

深度研究

AI帮你快速写综述,25分钟生成高质量综述,智能提取关键信息,辅助科研写作。

立即免费体验

通过 FRAP 和扩散偶联建模解析 Dnmt1 的细胞周期依赖性动力学。

Dissection of cell cycle-dependent dynamics of Dnmt1 by FRAP and diffusion-coupled modeling.

机构信息

Department of Biology and Center for Integrated Protein Science, Ludwig Maximilians University Munich (LMU), 82152 Planegg-Martinsried, Germany.

出版信息

Nucleic Acids Res. 2013 May;41(9):4860-76. doi: 10.1093/nar/gkt191. Epub 2013 Mar 27.

DOI:10.1093/nar/gkt191
PMID:23535145
原文链接:https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC3643600/
Abstract

DNA methyltransferase 1 (Dnmt1) reestablishes methylation of hemimethylated CpG sites generated during DNA replication in mammalian cells. Two subdomains, the proliferating cell nuclear antigen (PCNA)-binding domain (PBD) and the targeting sequence (TS) domain, target Dnmt1 to the replication sites in S phase. We aimed to dissect the details of the cell cycle-dependent coordinated activity of both domains. To that end, we combined super-resolution 3D-structured illumination microscopy and fluorescence recovery after photobleaching (FRAP) experiments of GFP-Dnmt1 wild type and mutant constructs in somatic mouse cells. To interpret the differences in FRAP kinetics, we refined existing data analysis and modeling approaches to (i) account for the heterogeneous and variable distribution of Dnmt1-binding sites in different cell cycle stages; (ii) allow diffusion-coupled dynamics; (iii) accommodate multiple binding classes. We find that transient PBD-dependent interaction directly at replication sites is the predominant specific interaction in early S phase (residence time Tres ≤ 10 s). In late S phase, this binding class is taken over by a substantially stronger (Tres ∼22 s) TS domain-dependent interaction at PCNA-enriched replication sites and at nearby pericentromeric heterochromatin subregions. We propose a two-loading-platform-model of additional PCNA-independent loading at postreplicative, heterochromatic Dnmt1 target sites to ensure faithful maintenance of densely methylated genomic regions.

摘要

DNA 甲基转移酶 1(Dnmt1)在哺乳动物细胞中重新建立在 DNA 复制过程中产生的半甲基化 CpG 位点的甲基化。两个亚结构域,增殖细胞核抗原(PCNA)结合域(PBD)和靶向序列(TS)域,将 Dnmt1 靶向 S 期的复制位点。我们旨在剖析这两个结构域在细胞周期依赖性协调活动的细节。为此,我们结合了超分辨率 3D 结构照明显微镜和 GFP-Dnmt1 野生型和突变体构建体的荧光恢复后光漂白(FRAP)实验在体鼠细胞中。为了解释 FRAP 动力学的差异,我们改进了现有的数据分析和建模方法,以(i)解释在不同细胞周期阶段 Dnmt1 结合位点的不均匀和可变分布;(ii)允许扩散耦合动力学;(iii)适应多个结合类。我们发现,在早期 S 期(停留时间 Tres ≤ 10 s),瞬时 PBD 依赖性相互作用直接在复制位点是主要的特异性相互作用。在晚期 S 期,这种结合类被在富含 PCNA 的复制位点和附近着丝粒异染色质亚区的 TS 域依赖性相互作用所取代,该相互作用要强得多(Tres ∼22 s)。我们提出了一个双加载平台模型,用于在复制后异染色质 Dnmt1 靶位点进行额外的 PCNA 独立加载,以确保致密甲基化基因组区域的忠实维持。

https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/0d23/3643600/185edf75190c/gkt191f6p.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/0d23/3643600/9a5e3d9bc357/gkt191f1p.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/0d23/3643600/91a4c0154c25/gkt191f2p.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/0d23/3643600/7da165742014/gkt191f3p.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/0d23/3643600/e34ad5d79674/gkt191f4p.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/0d23/3643600/bb6062ba05a4/gkt191f5p.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/0d23/3643600/185edf75190c/gkt191f6p.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/0d23/3643600/9a5e3d9bc357/gkt191f1p.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/0d23/3643600/91a4c0154c25/gkt191f2p.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/0d23/3643600/7da165742014/gkt191f3p.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/0d23/3643600/e34ad5d79674/gkt191f4p.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/0d23/3643600/bb6062ba05a4/gkt191f5p.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/0d23/3643600/185edf75190c/gkt191f6p.jpg

相似文献

1
Dissection of cell cycle-dependent dynamics of Dnmt1 by FRAP and diffusion-coupled modeling.通过 FRAP 和扩散偶联建模解析 Dnmt1 的细胞周期依赖性动力学。
Nucleic Acids Res. 2013 May;41(9):4860-76. doi: 10.1093/nar/gkt191. Epub 2013 Mar 27.
2
S phase-dependent interaction with DNMT1 dictates the role of UHRF1 but not UHRF2 in DNA methylation maintenance.UHRF1 而非 UHRF2 在 DNA 甲基化维持中的作用取决于与 DNMT1 的 S 期依赖性相互作用。
Cell Res. 2011 Dec;21(12):1723-39. doi: 10.1038/cr.2011.176. Epub 2011 Nov 8.
3
Processive methylation of hemimethylated CpG sites by mouse Dnmt1 DNA methyltransferase.小鼠Dnmt1 DNA甲基转移酶对半甲基化CpG位点的持续甲基化作用。
J Biol Chem. 2005 Jan 7;280(1):64-72. doi: 10.1074/jbc.M411126200. Epub 2004 Oct 27.
4
Dynamics of Dnmt1 interaction with the replication machinery and its role in postreplicative maintenance of DNA methylation.Dnmt1与复制机制相互作用的动力学及其在DNA甲基化复制后维持中的作用。
Nucleic Acids Res. 2007;35(13):4301-12. doi: 10.1093/nar/gkm432. Epub 2007 Jun 18.
5
The DNMT1 target recognition domain resides in the N terminus.DNA甲基转移酶1(DNMT1)的靶标识别结构域位于N端。
J Biol Chem. 2001 Mar 9;276(10):6930-6. doi: 10.1074/jbc.M009037200. Epub 2000 Dec 4.
6
Replication-independent chromatin loading of Dnmt1 during G2 and M phases.在G2期和M期,Dnmt1的染色质加载不依赖于复制。
EMBO Rep. 2004 Dec;5(12):1181-6. doi: 10.1038/sj.embor.7400295.
7
DNMT1 mutations found in HSANIE patients affect interaction with UHRF1 and neuronal differentiation.在遗传性感觉和自主神经病变I型E型(HSANIE)患者中发现的DNA甲基转移酶1(DNMT1)突变会影响其与泛素样含PHD和指环结构域蛋白1(UHRF1)的相互作用以及神经元分化。
Hum Mol Genet. 2017 Apr 15;26(8):1522-1534. doi: 10.1093/hmg/ddx057.
8
PCNA clamp facilitates action of DNA cytosine methyltransferase 1 on hemimethylated DNA.增殖细胞核抗原(PCNA)夹子促进DNA胞嘧啶甲基转移酶1对半甲基化DNA的作用。
Genes Cells. 2002 Oct;7(10):997-1007. doi: 10.1046/j.1365-2443.2002.00584.x.
9
Different binding properties and function of CXXC zinc finger domains in Dnmt1 and Tet1.CXXC 锌指结构域在 Dnmt1 和 Tet1 中具有不同的结合特性和功能。
PLoS One. 2011 Feb 2;6(2):e16627. doi: 10.1371/journal.pone.0016627.
10
Mammalian DNA methyltransferases show different subnuclear distributions.哺乳动物DNA甲基转移酶表现出不同的核内亚分布。
J Cell Biochem. 2001;83(3):373-9. doi: 10.1002/jcb.1236.

引用本文的文献

1
Increased DNMT1 acetylation leads to global DNA methylation suppression in follicular granulosa cells during reproductive aging in mammals.在哺乳动物的生殖衰老过程中,DNMT1 乙酰化的增加导致卵泡颗粒细胞中的全基因组 DNA 甲基化抑制。
BMC Genomics. 2024 Nov 4;25(1):1030. doi: 10.1186/s12864-024-10957-0.
2
Genetic Studies on Mammalian DNA Methyltransferases.哺乳动物 DNA 甲基转移酶的遗传研究。
Adv Exp Med Biol. 2022;1389:111-136. doi: 10.1007/978-3-031-11454-0_5.
3
Enzymology of Mammalian DNA Methyltransferases.哺乳动物DNA甲基转移酶的酶学

本文引用的文献

1
Structure, function and dynamics of nuclear subcompartments.核亚区室的结构、功能和动力学。
Curr Opin Cell Biol. 2012 Feb;24(1):79-85. doi: 10.1016/j.ceb.2011.12.009. Epub 2012 Jan 5.
2
Regulation of DNA methyltransferase 1 by interactions and modifications.DNA 甲基转移酶 1 的相互作用和修饰调节。
Nucleus. 2011 Sep-Oct;2(5):392-402. doi: 10.4161/nucl.2.5.17928. Epub 2011 Sep 1.
3
Twists and turns of DNA methylation.DNA甲基化的波折起伏
Adv Exp Med Biol. 2022;1389:69-110. doi: 10.1007/978-3-031-11454-0_4.
4
Probing protein ubiquitination in live cells.在活细胞中探测蛋白质泛素化。
Nucleic Acids Res. 2022 Nov 28;50(21):e125. doi: 10.1093/nar/gkac805.
5
Replication Labeling Methods for Super-Resolution Imaging of Chromosome Territories and Chromatin Domains.用于染色体区域和染色质域超分辨成像的复制标记方法。
Methods Mol Biol. 2022;2476:111-128. doi: 10.1007/978-1-0716-2221-6_9.
6
Transposon-triggered innate immune response confers cancer resistance to the blind mole rat.转座子触发的固有免疫反应赋予盲鼹形鼠抗癌能力。
Nat Immunol. 2021 Oct;22(10):1219-1230. doi: 10.1038/s41590-021-01027-8. Epub 2021 Sep 23.
7
dnmt1 function is required to maintain retinal stem cells within the ciliary marginal zone of the zebrafish eye.DNMT1 功能对于维持斑马鱼眼部的睫状缘边缘区的视网膜干细胞是必需的。
Sci Rep. 2020 Jul 9;10(1):11293. doi: 10.1038/s41598-020-68016-z.
8
Both intra and inter-domain interactions define the intrinsic dynamics and allosteric mechanism in DNMT1s.域内和域间相互作用共同决定了DNMT1s的内在动力学和变构机制。
Comput Struct Biotechnol J. 2020 Mar 23;18:749-764. doi: 10.1016/j.csbj.2020.03.016. eCollection 2020.
9
Oxidative DNA Damage Modulates DNA Methylation Pattern in Human Breast Cancer 1 (BRCA1) Gene via the Crosstalk between DNA Polymerase β and a DNA Methyltransferase.氧化 DNA 损伤通过 DNA 聚合酶 β 和 DNA 甲基转移酶之间的串扰调节人乳腺癌 1 基因 (BRCA1) 的 DNA 甲基化模式。
Cells. 2020 Jan 16;9(1):225. doi: 10.3390/cells9010225.
10
Molecular and physiological consequences of faulty eukaryotic ribonucleotide excision repair.真核生物核糖核苷酸切除修复缺陷的分子和生理后果。
EMBO J. 2020 Feb 3;39(3):e102309. doi: 10.15252/embj.2019102309. Epub 2019 Dec 12.
Proc Natl Acad Sci U S A. 2011 May 31;108(22):8919-20. doi: 10.1073/pnas.1105804108. Epub 2011 May 18.
4
Are assumptions about the model type necessary in reaction-diffusion modeling? A FRAP application.在反应扩散建模中是否需要对模型类型做出假设?一个 FRAP 应用。
Biophys J. 2011 Mar 2;100(5):1178-88. doi: 10.1016/j.bpj.2011.01.041.
5
Different binding properties and function of CXXC zinc finger domains in Dnmt1 and Tet1.CXXC 锌指结构域在 Dnmt1 和 Tet1 中具有不同的结合特性和功能。
PLoS One. 2011 Feb 2;6(2):e16627. doi: 10.1371/journal.pone.0016627.
6
Usp7 and Uhrf1 control ubiquitination and stability of the maintenance DNA methyltransferase Dnmt1.USP7 和 UHRF1 控制维持性 DNA 甲基转移酶 Dnmt1 的泛素化和稳定性。
J Cell Biochem. 2011 Feb;112(2):439-44. doi: 10.1002/jcb.22998.
7
Structure of DNMT1-DNA complex reveals a role for autoinhibition in maintenance DNA methylation.DNMT1-DNA 复合物的结构揭示了自身抑制在维持 DNA 甲基化中的作用。
Science. 2011 Feb 25;331(6020):1036-40. doi: 10.1126/science.1195380. Epub 2010 Dec 16.
8
A methylation and phosphorylation switch between an adjacent lysine and serine determines human DNMT1 stability.赖氨酸和丝氨酸的相邻甲基化和磷酸化转换决定了人类 DNMT1 的稳定性。
Nat Struct Mol Biol. 2011 Jan;18(1):42-8. doi: 10.1038/nsmb.1939. Epub 2010 Dec 12.
9
DNMT1 stability is regulated by proteins coordinating deubiquitination and acetylation-driven ubiquitination.DNMT1 的稳定性受到协调去泛素化和乙酰化驱动泛素化的蛋白质的调节。
Sci Signal. 2010 Nov 2;3(146):ra80. doi: 10.1126/scisignal.2001462.
10
Human ISWI chromatin-remodeling complexes sample nucleosomes via transient binding reactions and become immobilized at active sites.人类 ISWI 染色质重塑复合物通过瞬时结合反应来采样核小体,并在活性位点上固定。
Proc Natl Acad Sci U S A. 2010 Nov 16;107(46):19873-8. doi: 10.1073/pnas.1003438107. Epub 2010 Oct 25.