Acta NaturaeActa NaturaeActa Naturae2075-8251Acta Naturae Ltd2755610.32607/actanaturae.27556Research ArticlesЭкспериментальные статьиResearch ArticleThe Drosophila Zinc Finger Protein Aef1 Colocalizes with Enhancers and Is Involved in the Transcriptional Regulation of Numerous GenesБелок Aef1 дрозофилы, содержащий домены цинковых пальцев, колокализуется с энхансерами и участвует в регуляции транскрипции многих геновVorobyevaN. E.ВоробьеваН. Е.
Russian Federation
krasnov@genebiology.ruNikolenkoJ. V.НиколенкоЮ. В.
Russian Federation
krasnov@genebiology.ruKrasnovA. N.КрасновА. Н.
Russian Federation
krasnov@genebiology.ruInstitute of Gene Biology of the Russian Academy of SciencesИнститут биологии гена Российской академии наукEngelhardt Institute of Molecular Biology of the Russian Academy of SciencesИнститут молекулярной биологии им. В.А. Энгельгардта Российской академии наук2507202517258630711202406032025Copyright ©; 2025, Vorobyeva N.E., Nikolenko J.V., Krasnov A.N.Copyright ©; 2025, Воробьева Н.Е., Николенко Ю.В., Краснов А.Н.2025Vorobyeva N.E., Nikolenko J.V., Krasnov A.N.Воробьева Н.Е., Николенко Ю.В., Краснов А.Н.https://creativecommons.org/licenses/by/4.0https://actanaturae.ru/2075-8251/article/view/27556

In our previous studies, we demonstrated that the Drosophila zinc finger protein Aef1 interacts with the SAGA DUB module. The Aef1 binding sites colocalize with the SAGA histone acetyltransferase complex and the dSWI/SNF chromatin remodeling complex, as well as the origin recognition complex (ORC). Aef1 predominantly localizes with the promoters of active genes (55% of all sites) and can be involved in transcriptional regulation. In this study, we showed that Aef1 binding sites in Drosophila S2 cells, located outside gene promoters, are nucleosome-depleted regions and colocalize with the SAGA, dSWI/SNF, and ORC complexes. Aef1 binding sites colocalize with the CBP protein and the H3K27Ac histone tag, which is considered to be an active enhancer mark. An RNA-Seq experiment was conducted in Drosophila S2 cells, both normal and with RNA interference targeting the Aef1 protein, to study the role played by the Aef1 protein in transcriptional regulation. The Aef1 protein was shown to affect the transcription of 342 genes, more than half of those (178 genes) containing Aef1 at their promoters or enhancers. Hence, we infer that the Aef1 protein is recruited to both promoters and enhancers and is involved, both directly and indirectly, in the regulation of the transcription of the respective genes.

Ранее мы показали, что белок Aef1 дрозофилы, содержащий домены цинковых пальцев, взаимодействует с DUB-модулем комплекса SAGA. Сайты связывания белка Aef1 колокализуются с комплексами модификации и ремоделирования хроматина SAGA и dSWI/SNF, а также с репликационным комплексом ORC. Белок Aef1 преимущественно локализован на промоторах активных генов (55% сайтов) и может участвовать в регуляции транскрипции этих генов. В представленной работе установлено, что сайты связывания белка Aef1 в клетках S2 дрозофилы, расположенные вне промоторов генов, являются областями с пониженной плотностью нуклеосом и колокализуются с комплексами SAGA, dSWI/SNF и ORC. Сайты связывания Aef1 колокализуются с белком CBP и гистоновой меткой H3K27Ac, что считается меткой активных энхансеров. С целью изучения роли белка Aef1 в регуляции транскрипции провели RNA-Seq-эксперимент в нормальных клетках S2 дрозофилы и в клетках с РНК-интерференцией Aef1. Показали, что белок Aef1 влияет на транскрипцию 342 генов, причем более половины из них (178) содержат Aef1 на своих промоторах или энхансерах. Таким образом, белок Aef1 может привлекаться как на промоторы, так и на энхансеры и участвовать в регуляции транскрипции соответствующих генов как прямо, так и опосредованно.

Aef1SAGAdSWI/SNFORCCBPH3K27AcenhancersAef1SAGAdSWI/SNFORCCBPH3K27AcэнхансерыRussian Science FoundationРоссийский научный фонд20-14-00269Orphanides G., Reinberg D. // Cell. 2002. V. 108. № 4. P. 439–451. doi: 10.1016/s0092-8674(02)00655-4.Orphanides G., Reinberg D. // Cell. 2002. V. 108. № 4. P. 439–451. doi: 10.1016/s0092-8674(02)00655-4Maksimenko O., Georgiev P. // Front Genet. 2014. V. 5. P. 28. doi: 10.3389/fgene.2014.00028.Maksimenko O., Georgiev P. // Front Genet. 2014. V. 5. P. 28. doi: 10.3389/fgene.2014.00028van Bemmel J.G., Pagie L., Braunschweig U., Brugman W., Meuleman W., Kerkhoven R.M., van Steensel B. // PLoS One. 2010. V. 5. № 11. P. e15013. doi: 10.1371/journal.pone.0015013.van Bemmel J.G., Pagie L., Braunschweig U., Brugman W., Meuleman W., Kerkhoven R.M., van Steensel B. // PLoS One. 2010. V. 5. № 11. P. e15013. doi: 10.1371/journal.pone.0015013Rando O.J., Chang H.Y. // Annu Rev. Biochem. 2009. V. 78. P. 245–271. doi: 10.1146/annurev.biochem.78.071107.134639.Rando O.J., Chang H.Y. // Annu Rev. Biochem. 2009. V. 78. P. 245–271. doi: 10.1146/annurev.biochem.78.071107.134639Tchurikov N.A., Krasnov A.N., Ponomarenko N.A., Golova Y.B., Chernov B.K. // Nucleic Acids Res. 1998. V. 26. № 13. P. 3221–3227. doi: 10.1093/nar/26.13.3221.Tchurikov N.A., Krasnov A.N., Ponomarenko N.A., Golova Y.B., Chernov B.K. // Nucleic Acids Res. 1998. V. 26. № 13. P. 3221–3227. doi: 10.1093/nar/26.13.3221Koutelou E., Hirsch C.L., Dent S.Y. // Curr. Opin Cell Biol. 2010. V. 22. № 3. P. 374–382. doi: 10.1016/j.ceb.2010.03.005.Koutelou E., Hirsch C.L., Dent S.Y. // Curr. Opin Cell Biol. 2010. V. 22. № 3. P. 374–382. doi: 10.1016/j.ceb.2010.03.005Baker S.P., Grant P.A. // Oncogene. 2007. V. 26. № 37. P. 5329–5340. doi: 10.1038/sj.onc.1210603.Baker S.P., Grant P.A. // Oncogene. 2007. V. 26. № 37. P. 5329–5340. doi: 10.1038/sj.onc.1210603Brown C.E., Howe L., Sousa K., Alley S.C., Carrozza M.J., Tan S., Workman J.L. // Science. 2001. V. 292. № 5525. P. 2333–2337. doi: 10.1126/science.1060214.Brown C.E., Howe L., Sousa K., Alley S.C., Carrozza M.J., Tan S., Workman J.L. // Science. 2001. V. 292. № 5525. P. 2333–2337. doi: 10.1126/science.1060214Chatterjee N., Sinha D., Lemma-Dechassa M., Tan S., Shogren-Knaak M.A., Bartholomew B. // Nucleic Acids Res. 2011. V. 39. № 19. P. 8378–8391. doi: 10.1093/nar/gkr535.Chatterjee N., Sinha D., Lemma-Dechassa M., Tan S., Shogren-Knaak M.A., Bartholomew B. // Nucleic Acids Res. 2011. V. 39. № 19. P. 8378–8391. doi: 10.1093/nar/gkr535Li B., Carey M., Workman J.L. // Cell. 2007. V. 128. № 4. P. 707–719. doi: 10.1016/j.cell.2007.01.015.Li B., Carey M., Workman J.L. // Cell. 2007. V. 128. № 4. P. 707–719. doi: 10.1016/j.cell.2007.01.015Mazina M.Y., Kovalenko E.V., Derevyanko P.K., Nikolenko J.V., Krasnov A.N., Vorobyeva N.E. // Biochim. Biophys. Acta. 2018. V. 1861. № 2. P. 178–189. doi: 10.1016/j.bbagrm.2018.01.016.Mazina M.Y., Kovalenko E.V., Derevyanko P.K., Nikolenko J.V., Krasnov A.N., Vorobyeva N.E. // Biochim. Biophys. Acta. 2018. V. 1861. № 2. P. 178–189. doi: 10.1016/j.bbagrm.2018.01.016Mazina M.Y., Nikolenko J.V., Fursova N.A., Nedil’ko P.N., Krasnov A.N., Vorobyeva N.E. // Cell Cycle. 2015. V. 14. № 22. P. 3593–3601. doi: 10.1080/15384101.2015.1100772.Mazina M.Y., Nikolenko J.V., Fursova N.A., Nedil’ko P.N., Krasnov A.N., Vorobyeva N.E. // Cell Cycle. 2015. V. 14. № 22. P. 3593–3601. doi: 10.1080/15384101.2015.1100772Mazina M.Y., Kocheryzhkina E.V., Nikolenko J.V., Krasnov A.N., Georgieva S.G., Vorobyeva N.E. // Dokl. Biochem. Biophys. 2017. V. 473. № 1. P. 145–147. doi: 10.1134/S1607672917020144.Mazina M.Y., Kocheryzhkina E.V., Nikolenko J.V., Krasnov A.N., Georgieva S.G., Vorobyeva N.E. // Dokl. Biochem. Biophys. 2017. V. 473. № 1. P. 145–147. doi: 10.1134/S1607672917020144Krasnov A.N., Evdokimova A.A., Mazina M.Y., Erokhin M., Chetverina D., Vorobyeva N.E. // Int. J. Mol. Sci. 2023. V. 24. № 14. P. 11844. doi: 10.3390/ijms241411844.Krasnov A.N., Evdokimova A.A., Mazina M.Y., Erokhin M., Chetverina D., Vorobyeva N.E. // Int. J. Mol. Sci. 2023. V. 24. № 14. P. 11844. doi: 10.3390/ijms241411844Cheng D., Dong Z., Lin P., Shen G., Xia Q. // Int. J. Mol. Sci. 2022. V. 23. № 18. P. 10791. doi: 10.3390/ijms231810791.Cheng D., Dong Z., Lin P., Shen G., Xia Q. // Int. J. Mol. Sci. 2022. V. 23. № 18. P. 10791. doi: 10.3390/ijms231810791MacAlpine D.M., Rodriguez H.K., Bell S.P. // Genes Dev. 2004. V. 18. № 24. P. 3094–3105. doi: 10.1101/gad.1246404.MacAlpine D.M., Rodriguez H.K., Bell S.P. // Genes Dev. 2004. V. 18. № 24. P. 3094–3105. doi: 10.1101/gad.1246404Eaton M.L., Prinz J.A., MacAlpine H.K., Tretyakov G., Kharchenko P.V., MacAlpine D.M. // Genome Res. 2011. V. 21. № 2. P. 164–174. doi: 10.1101/gr.116038.110.Eaton M.L., Prinz J.A., MacAlpine H.K., Tretyakov G., Kharchenko P.V., MacAlpine D.M. // Genome Res. 2011. V. 21. № 2. P. 164–174. doi: 10.1101/gr.116038.110Vorobyeva N.E., Mazina M.U., Golovnin A.K., Kopytova D.V., Gurskiy D.Y., Nabirochkina E.N., Georgieva S.G., Georgiev P.G., Krasnov A.N. // Nucleic Acids Res. 2013. V. 41. № 11. P. 5717–5730. doi: 10.1093/nar/gkt297.Vorobyeva N.E., Mazina M.U., Golovnin A.K., Kopytova D.V., Gurskiy D.Y., Nabirochkina E.N., Georgieva S.G., Georgiev P.G., Krasnov A.N. // Nucleic Acids Res. 2013. V. 41. № 11. P. 5717–5730. doi: 10.1093/nar/gkt297Mazina M., Vorob’eva N.E., Krasnov A.N. // Tsitologiia. 2013. V. 55. № 4. P. 218–224. doi:Mazina M., Vorob’eva N.E., Krasnov A.N. // Tsitologiia. 2013. V. 55. № 4. P. 218–224.Kurshakova M., Maksimenko O., Golovnin A., Pulina M., Georgieva S., Georgiev P., Krasnov A. // Mol. Cell. 2007. V. 27. № 2. P. 332–338. doi: 10.1016/j.molcel.2007.05.035.Kurshakova M., Maksimenko O., Golovnin A., Pulina M., Georgieva S., Georgiev P., Krasnov A. // Mol. Cell. 2007. V. 27. № 2. P. 332–338. doi: 10.1016/j.molcel.2007.05.035Vorobyeva N.E., Erokhin M., Chetverina D., Krasnov A.N., Mazina M.Y. // Sci. Rep. 2021. V. 11. № 1. P. 16963. doi: 10.1038/s41598-021-96488-0.Vorobyeva N.E., Erokhin M., Chetverina D., Krasnov A.N., Mazina M.Y. // Sci. Rep. 2021. V. 11. № 1. P. 16963. doi: 10.1038/s41598-021-96488-0Vorobyeva N.E., Krasnov A.N., Erokhin M., Chetverina D., Mazina M. // Epigenetics Chromatin. 2024. V. 17. № 1. P. 17. doi: 10.1186/s13072-024-00541-x.Vorobyeva N.E., Krasnov A.N., Erokhin M., Chetverina D., Mazina M. // Epigenetics Chromatin. 2024. V. 17. № 1. P. 17. doi: 10.1186/s13072-024-00541-xNikolenko J.V., Fursova N.A., Mazina M.Y., Vorobyeva N.E., Krasnov A.N. // Mol. Biol. (Moskow). 2022. V. 56. № 4. P. 557–563. doi: 10.31857/S0026898422040085.Nikolenko J.V., Fursova N.A., Mazina M.Y., Vorobyeva N.E., Krasnov A.N. // Mol. Biol. (Moskow). 2022. V. 56. № 4. P. 557–563. doi: 10.31857/S0026898422040085Fursova N.A., Mazina M.Y., Nikolenko J.V., Vorobyova N.E., Krasnov A.N. // Acta Naturae. 2020. V. 12. № 4. P. 114–119. doi: 10.32607/actanaturae.11056.Fursova N.A., Mazina M.Y., Nikolenko J.V., Vorobyova N.E., Krasnov A.N. // Acta Naturae. 2020. V. 12. № 4. P. 114–119. doi: 10.32607/actanaturae.11056Fursova N.A., Nikolenko J.V., Soshnikova N.V., Mazina M.Y., Vorobyova N.E., Krasnov A.N. // Acta Naturae. 2018. V. 10. № 4. P. 110–114. doi: 10.32607/20758251-2018-10-4-110-114.Fursova N.A., Nikolenko J.V., Soshnikova N.V., Mazina M.Y., Vorobyova N.E., Krasnov A.N. // Acta Naturae. 2018. V. 10. № 4. P. 110–114.Nikolenko J.V., Kurshakova M.M., Kopytova D.V., Vdovina Y.A., Vorobyova N.E., Krasnov A.N. // Mol. Biol. (Moskow). 2024. V. 58. № 4. P. 700–707. doi: 10.1134/S0026893324700286.Nikolenko J.V., Kurshakova M.M., Kopytova D.V., Vdovina Y.A., Vorobyova N.E., Krasnov A.N. // Mol. Biol. (Moskow). 2024. V. 58. № 4. P. 700–707. doi: 10.1134/S0026893324700286Nikolenko J.V., Kurshakova M.M., Kopytova D.V., Vdovina Y.A., Vorobyova N.E., Krasnov A.N. // Mol. Biol. (Moskow). 2024. V. 58. № 4. P. 693–699. doi: 10.1134/S0026893324700274.Nikolenko J.V., Kurshakova M.M., Kopytova D.V., Vdovina Y.A., Vorobyova N.E., Krasnov A.N. // Mol. Biol. (Moskow). 2024. V. 58. № 4. P. 693–699. doi: 10.1134/S0026893324700274An W., Wensink P.C. // Genes Dev. 1995. V. 9. № 2. P. 256–266. doi: 10.1101/gad.9.2.256.An W., Wensink P.C. // Genes Dev. 1995. V. 9. № 2. P. 256–266. doi: 10.1101/gad.9.2.256Brodu V., Mugat B., Fichelson P., Lepesant J.A., Antoniewski C. // Development. 2001. V. 128. № 13. P. 2593–2602. doi: 10.1242/dev.128.13.2593.Brodu V., Mugat B., Fichelson P., Lepesant J.A., Antoniewski C. // Development. 2001. V. 128. № 13. P. 2593–2602. doi: 10.1242/dev.128.13.2593Falb D., Maniatis T. // Genes Dev. 1992. V. 6. № 3. P. 454–465. doi: 10.1101/gad.6.3.454.Falb D., Maniatis T. // Genes Dev. 1992. V. 6. № 3. P. 454–465. doi: 10.1101/gad.6.3.454Kim D., Paggi J.M., Park C., Bennett C., Salzberg S.L. // Nat. Biotechnol. 2019. V. 37. № 8. P. 907–915. doi: 10.1038/s41587-019-0201-4.Kim D., Paggi J.M., Park C., Bennett C., Salzberg S.L. // Nat. Biotechnol. 2019. V. 37. № 8. P. 907–915. doi: 10.1038/s41587-019-0201-4Didion J.P., Martin M., Collins F.S. // Peer. J. 2017. V. 5. P. e3720. doi: 10.7717/peerj.3720.Didion J.P., Martin M., Collins F.S. // Peer. J. 2017. V. 5. P. e3720. doi: 10.7717/peerj.3720Trapnell C., Hendrickson D.G., Sauvageau M., Goff L., Rinn J.L., Pachter L. // Nat. Biotechnol. 2013. V. 31. № 1. P. 46–53. doi: 10.1038/nbt.2450.Trapnell C., Hendrickson D.G., Sauvageau M., Goff L., Rinn J.L., Pachter L. // Nat. Biotechnol. 2013. V. 31. № 1. P. 46–53. doi: 10.1038/nbt.2450Mazina M.Y., Kovalenko E.V., Vorobyeva N.E. // Sci. Rep. 2021. V. 11. № 1. P. 172. doi: 10.1038/s41598-020-80650-1.Mazina M.Y., Kovalenko E.V., Vorobyeva N.E. // Sci. Rep. 2021. V. 11. № 1. P. 172. doi: 10.1038/s41598-020-80650-1Ramirez F., Ryan D.P., Gruning B., Bhardwaj V., Kilpert F., Richter A.S., Heyne S., Dundar F., Manke T. // Nucleic Acids Res. 2016. V. 44. № W1. P. W160–165. doi: 10.1093/nar/gkw257.Ramirez F., Ryan D.P., Gruning B., Bhardwaj V., Kilpert F., Richter A.S., Heyne S., Dundar F., Manke T. // Nucleic Acids Res. 2016. V. 44. № W1. P. W160–165. doi: 10.1093/nar/gkw257McKay D.J., Lieb J.D. // Dev. Cell. 2013. V. 27. № 3. P. 306–318. doi: 10.1016/j.devcel.2013.10.009.McKay D.J., Lieb J.D. // Dev. Cell. 2013. V. 27. № 3. P. 306–318. doi: 10.1016/j.devcel.2013.10.009