Структурное исследование мультимеризующих доменов C2H2-белков H. sapiens и D. melanogaster тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, кандидат наук Балагуров Константин Игоревич

• Балагуров Константин Игоревич
• кандидат наук
• 2026

Оглавление диссертации кандидат наук Балагуров Константин Игоревич

Введение

Актуальность проблемы и степень разработанности

Цель и задачи исследования

Научная новизна

Теоретическая и практическая значимость

Личный вклад соискателя

Методология и методы исследования

Степень достоверности и апробация результатов

Объём и структура диссертации

1. Обзор литературы

1.1. Структура и функции С2Н2-доменов

1.2. Разнообразие цинк-координирующих доменов

1.2.1. Цинковая лента

1.2.2. Домены с укладкой «скрипичный ключ» и одним цинк-координирующим сайтом -GATA-тип

1.2.3. Домены с укладкой «скрипичный ключ» и двумя цинк-координирующими сайтами -RING, LIM, PHD, MYND

1.2.3.1. LIM-домены

1.2.3.2. Второй цинк-координирующий сайт RING-, PHD-, FYVE- и MYND-доменов образуется в результате перекрещивания цепей (cross-brace)

1.3. С2Н2-домены с дополнительными элементами вторичной структуры

1.4. Белок-белковые взаимодействия, опосредуемые С2Н2-доменами

1.4.1. Взаимодействие С2Н2-доменов с белками с использованием аминокислотных остатков 6, 3, 2 и -1 а-спирали

1.4.2. Взаимодействие С2Н2-доменов с белками с использованием различных аминокислотных остатков а-спирали

1.4.3. Взаимодействие С2Н2-доменов с белками с использованием ß-шпильки

1.4.4. Белок-белковые взаимодействия с участием кластеризованных С2Н2-доменов

1.4.4.1. TFIIIA

1.4.4.2. OAZ

1.4.4.3. PLZF

1.4.4.4. Sp1, СР190, EKLF, УУ1

1.5. Мультимеризующие домены в составе С2Н2-белков

1.5.1. КЕЛВ-домены

1.5.2. SCЛN-домены

1.5.3. ZЛD-домены

1.5.4. BTB/POZ-домены

1.5.5. Мультимеризация С2Н2-доменов

1.6. Регуляция активности С2Н2-белков через образование мультимеров

1.6.1. Мультимеризация ВТВ-доменов

1.6.2. Полимеризация ВТВ-доменов

1.6.3. Димеризация ZЛD-доменов

1.6.4. Мультимеризация эффекторных С2Н2-доменов

2. Материалы и методы

2.1. Плазмиды и клонирование

2.2. Экспрессия и очистка белков

2.3. Сшивка глутаровым альдегидом

2.4. Дрожжевая двухгибридная система

2.5. МВР- и 6xHis-Pull-Down

2.6. ЯМР-структураIMZF1-62

2.6.1. Подготовка образцов

2.6.2. Регистрация спектров

2.6.3. Отнесение химических сдвигов ЯМР

2.6.4. Генерация ограничений, расчет и уточнение структуры

2.6.5. Динамика основной цепи и релаксация

2.7. Биоинформатика

2.7.1. Анализ ортологов

2.7.2. Анализ относительной экспрессии генов

2.7.3. Моделирование белковых структур

2.8. SEC-MЛLS

2.9. Крио-электронная микроскопия

2.9.1. Подготовка сеток и сбор данных

2.9.2. Обработка данных MBP-CG67651-133

3. Результаты и обсуждение

3.1. Одиночные N-концевые С2Н2-домены опосредуют димеризацию транскрипционных факторов D. melanogaster

3.1.1. Идентификация нового типа димеризующих С2Н2-доменов

3.1.2. CGx0 С2Н2-домены образуют гомодимеры и селективные гетеродимеры

3.1.3. ЯМР-структура IMZF1-62. Структурный механизм образования димеров одиночных С2Н2-доменов

3.1.4. Наличие дополнительных элементов вторичной структуры в составе С2Н2-доменов, является широко распространённым явлением и наиболее характерно для насекомых

3.2. Структурное исследование BTB-доменов группы TTK

3.2.1. Распространение и характерные особенности BTB-доменов группы TTK

3.2.2. Структура BTB-домена транскрипционного фактора CG6765 D. melanogaster

3.2.3. Влияние мутаций в области междимерного интерфейса на формирование гексамеров TTK BTB-доменами

3.2.4. Образование гетеромультимеров BTB-доменами группы ТТК

3.3. BTB-домен и ДНК-связывающий кластер цинковых пальцев транскрипционного фактора Kaiso взаимодействуют с транскрипционным корепрессором NCoR

3.3.1. Механизм взаимодействия Kaiso и NCoR

3.3.2. Моделирование комплекса Kaiso и RD1 NCoR

Заключение

Выводы

Список сокращений . Список литературы

101

Введение

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Структурное исследование мультимеризующих доменов C2H2-белков H. sapiens и D. melanogaster»

Актуальность проблемы и степень разработанности

С2Н2-белки представляют собой наиболее многочисленное семейство транскрипционных регуляторов высших эукариот. Представители этого семейства играют ключевую роль в активации и репрессии транскрипции, участвуют в поддержании архитектуры хроматина, регуляции клеточного цикла и дифференцировки, репарации ДНК и ряде других клеточных процессов (Bonchuk & Georgiev, 2024; Fedotova et al, 2017; Iuchi, 2001). Функциональная активность С2Н2-белков обусловлена их способностью к специфичному связыванию с целевыми участками ДНК и последующему рекрутированию дополнительных белковых партнеров, что приводит к формированию регуляторных комплексов и изменению экспрессии соответствующих генов.

Взаимодействие С2Н2-белков с ДНК обеспечивается входящими в их состав доменами типа «С2Н2-цинковые пальцы» (Bonchuk & Georgiev, 2024). С2Н2-цинковые пальцы представляют собой небольшие цинк-координирующие белковые мотивы, которые распознают 34 нуклеотида ДНК. Один С2Н2-белок может содержать несколько последовательно расположенных С2Н2-доменов, формирующих кластер, что обеспечивает высокоспецифичное связывание с протяженными регуляторными участками ДНК (Pavletich & Pabo, 1991). Наряду с ДНК-связывающими доменами многие С2Н2-белки содержат эффекторные домены, такие как KRAB, ZAD, SCAN и BTB, которые пространственно отделены от кластера С2Н2-доменов протяженными неупорядоченными участками (Collins et al, 2001; Chung et al, 2002). Подобная модульная организация С2Н2-белков, состоящая из функционально автономных доменов, разделенных неструктурированными участками, существенно осложняет проведение структурных исследований полноразмерных белков данного семейства. По этой причине большинство структурных исследований С2Н2-белков сосредоточено на изучении отдельных доменов.

Эффекторные домены выполняют ключевую роль в реализации регуляторной функции С2Н2-белков, обеспечивая их мультимеризацию и взаимодействие с ко-регуляторными комплексами. Наиболее изученным примером являются BTB-домены, формирующие стабильные димеры и служащие платформой для связывания корепрессоров, что показано на примере транскрипционных репрессоров BCL6 и PLZF (Wong & Privalsky, 1998; Huynh & Bardwell, 1998). Для ряда других С2Н2-белков, содержащих димерный BTB-домен, также показано взаимодействие с корепрессорными комплексами. Однако механизмы этих взаимодействий могут

существенно отличаться от уже описанных, и их дальнейшее изучение представляет актуальную задачу.

Вместе с тем накоплены данные, свидетельствующие о способности BTB-доменов формировать мультимеры более высокого порядка (Bonchuk et al, 2011). В частности, это показано для BTB-доменов группы TTK, широко представленных у насекомых и играющих важную роль в регуляции транскрипции и организации хроматина. Несмотря на большое количество работ, посвящённых механизмам димеризации BTB-доменов, структурные механизмы образования мультимеров BTB-доменов более высокого порядка остаются практически не исследованными.

Накоплено также значительное количество данных, указывающих на участие C2H2-доменов в белок-белковых взаимодействиях, в том числе на их функционирование в качестве мультимеризующих доменов. Это показано, например, для транскрипционных факторов семейства Ikaros, являющихся ключевыми регуляторами лимфопоэза (McCarty et al, 2003). Однако экспериментальные молекулярные структуры таких комплексов отсутствуют, и структурные механизмы образования мультимеров C2H2-доменами, а также формируемые ими интерфейсы, остаются не изученными.

Таким образом, мультимеризация и белок-белковые взаимодействия, опосредуемые эффекторными доменами, являются ключевыми процессами в функционировании C2H2-белков. Поскольку мультимеризация может существенно влиять на специфичность связывания транскрипционных факторов с ДНК и эффективность рекрутирования регуляторных комплексов, изучение структурных механизмов этих процессов имеет важное значение для понимания молекулярных принципов регуляции транскрипции.

Цель и задачи исследования

Целью работы является исследование структурных механизмов димеризации одиночных C2H2-доменов, мультимеризации BTB-доменов группы TTK, а также изучение механизмов взаимодействия BTB-C2H2-транскрипционных факторов с белками корепрессорами. Для достижения этой цели были поставлены следующие задачи:

1) Провести поиск C2H2-белков в геноме D. melanogaster, содержащих C-концевой кластер ДНК-связывающих C2H2-доменов, а также одиночные N-концевые C2H2-цинковые пальцы, потенциально функционирующие в качестве эффекторных доменов.

2) Провести филогенетический анализ и изучить распространенность обнаруженных мультимеризующих C2H2-доменов в различных группах живых организмов.

3) Изучить структурные механизмы образования димеров С2Н2-доменов.

4) Провести биоинформатический анализ распространенности С2Н2-доменов, потенциально образующих димеры и содержащих дополнительные элементы вторичной структуры, в геномах различных групп живых организмов.

5) Исследовать структурный механизм образования мультимеров BTB-доменами группы ТТК и изучить особенности их гетеротипических взаимодействий.

6) Исследовать механизм взаимодействия BTB-C2H2 транскрипционного фактора Kaiso c корепрессором NCoR.

Научная новизна

Впервые проведено комплексное структурное исследование мультимеризующих доменов С2Н2-белков, позволившее описать механизмы образования мультимеров BTB-доменов и одиночных С2Н2-доменов, а также выявить новые механизмы белок-белковых взаимодействий BTB-содержащих С2Н2-белков с корепрессорами.

Выявлен и охарактеризован новый тип мультимеризующих С2Н2-доменов у транскрипционных факторов Drosophila melanogaster, представленных одиночным N-концевым С2Н2-цинковым пальцем. Показано, что такие С2Н2-домены формируют стабильные гомо- и гетеродимеры. Получена первая экспериментальная структура димерного С2Н2-домена (на примере белка IMZF), позволившая описать молекулярный интерфейс прямого взаимодействия между С2Н2-доменами. Установлено, что в образовании димера участвуют дополнительные Р-тяжи, содержащие консервативный «CGxФ-мотив». На основании этого домены, содержащие данный мотив, были выделены в отдельный структурный подкласс С2Н2-доменов CGxФ-типа. Биоинформатический анализ показал, что наличие дополнительных элементов вторичной структуры, вероятно, является характерной особенностью С2Н2-доменов, способных образовывать димеры и взаимодействовать с белками.

В работе впервые была определена структура комплекса BTB-домена белка CG6765 D. melanogaster. Показано, что данный домен образует стабильные гексамеры, состоящие из трех канонических димеров, взаимодействующих через ранее неизвестный междимерный интерфейс в области В3-тяжа.

Установлен новый механизм взаимодействия BTB-содержащих С2Н2-белков с корепрессорами. На примере транскрипционного фактора Kaiso было показано, что для связывания с N-концевым участком RD1 корепрессора NCoR требуется кооперативное

участие его димерного BTB-домена и кластера C2H2-цинковых пальцев. Данный механизм принципиально отличается от ранее описанных моделей взаимодействия BTB-доменов с корепрессорами и демонстрирует существование альтернативных стратегий рекрутирования репрессорных комплексов.

Теоретическая и практическая значимость

Результаты данной работы существенно расширяют представления о механизмах мультимеризации C2H2-белков и раскрывают новые особенности функционирования C2H2-доменов. Впервые получены экспериментальные структуры димеров C2H2-доменов (IMZF) и гексамеров BTB-доменов (CG6765), что позволило описать молекулярные интерфейсы их взаимодействия. Полученные данные впервые раскрывают молекулярную организацию подобных мультимерных комплексов.

Теоретическая значимость работы заключается в углублении понимания структурных механизмов образования мультимеров BTB-доменами, а также механизмов взаимодействия между C2H2-доменами. Результаты работы могут представлять интерес для специалистов, изучающих механизмы функционирования C2H2-белков, а также для более широкого круга исследователей, изучающих регуляцию экспрессии генов. Показано, что дополнительные элементы вторичной структуры могут являться характерной особенностью димеризующихся C2H2-доменов, а также что такие домены широко представлены среди различных групп живых организмов. Таким образом, полученные результаты дополняют существующие модели организации C2H2-белков и создают основу для будущих исследований белок-белковых взаимодействий белков данной группы.

Практическая значимость работы связана с тем, что C2H2-белки представляют одну из крупнейших групп регуляторов транскрипции, а нарушения их функционирования ассоциированы с развитием злокачественных новообразований (Sun et al, 1999). Например, транскрипционный фактор Ikaros участвует в патогенезе острого лейкоза и рассматривается как терапевтическая мишень (Xia et al, 2021). Ikaros содержит С-концевые мультимеризующие C2H2-домены, молекулярный механизм взаимодействия которых остается неизученным. Полученная в работе структура димерного C2H2-домена IMZF демонстрирует структурный механизм димеризации C2H2-доменов и может служить моделью для изучения мультимеризации Ikaros и родственных белков.

Разработка терапевтических средств, направленных на транскрипционные факторы, представляет собой сложную задачу, поскольку такие белки обычно не содержат

каталитических центров. Тем не менее показано, что малые молекулы способны модифицировать олигомерный статус мультимеризующих доменов. Например, соединение BI-3802 связывается с димерным BTB-доменом BCL6, индуцируя его полимеризацию и последующую протеасомную деградацию. Таким образом, раскрытые в работе структурные механизмы мультимеризации и рекрутирования корепрессоров могут быть использованы для понимания молекулярных основ канцерогенеза, обусловленного нарушениями функционирования С2Н2-белков, а также для поиска новых молекулярных мишеней и стратегий разработки противоопухолевых препаратов.

Личный вклад соискателя

Экспериментальные данные, представленные в диссертационной работе, были получены автором самостоятельно либо в сотрудничестве с коллегами из других лабораторий. Автор осуществлял постановку задач, планирование экспериментов, выбор методических подходов, проведение молекулярно-биологических и биохимических экспериментов, анализ и интерпретацию полученных данных, а также подготовку результатов к публикации. Научное руководство работой осуществляли д.б.н. Бончук Артём Николаевич, а затем академик РАН Георгиев Павел Георгиевич.

Работы по ЯМР были проведены совместно с сотрудниками лаборатории магнитной томографии и спектроскопии Марьясиной С.С., Польшаковым В.И. (Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова»), а также Бочаровым Э.В. (Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Государственный Научный Центр Российской Федерации «Институт биоорганической химии им. академиков М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова Российской академии наук»). Работы по крио-ЭМ были проведены совместно с сотрудниками лаборатории крио-электронной микроскопии университета KAUST Andreas Naschberger и Xukun Yuan (King Abdullah University of Science and Technology (KAUST), Саудовская Аравия).

Методология и методы исследования

В работе использован комплекс современных методов молекулярной биологии, биохимии и структурной биологии. Экспериментальные исследования включали клонирование, экспрессию и очистку рекомбинантных белков, анализ белок-белковых взаимодействий, а

также структурные исследования с применением методов ядерного магнитного резонанса (ЯМР) и крио-электронной микроскопии.

Структурный анализ дополнялся современными биоинформатическими методами, включающими филогенетический анализ, моделирование белковых структур, а также сравнительный анализ аминокислотных последовательностей и пространственных моделей.

Степень достоверности и апробация результатов

По результатам работы опубликовано 3 статьи в рецензируемых научных журналах, входящих в Белый список, а также индексируемых в международных и российских базах цитирования. Основные положения диссертации были представлены на российских и международных конференциях.

1. K. Balagurov, K. Khalisova, A. Khrustaleva, K. Boyko, V. Popov, P. Georgiev, A. Bonchuk. BTB domains of Tramtrack group are Arthropoda-specific multimerization modules. 46th FEBS Congress, Lisbon, Portugal, 2022. FEBS Open Bio P-04.1-047.

2. K. Balagurov, A. Bonchuk. The unique N-terminal dimeric zinc-fingers in multi-C2H2proteins of Drosophila melanogaster. 47th FEBS Congress, Tours, France, 2023. FEBS Open Bio P-06.1-28. P.179.

3. К. И. Балагуров, А. Н. Бончук, П. Г. Георгиев. Уникальные димеризующиеся N-концевые домены типа «С2Н2-цинковые пальцы» D. melanogaster. ВОГИС, Саратов, Россия, 2024. Сборник тезисов научного конгресса, с. 137.

Публикации

1. Bonchuk A, Balagurov K, Baradaran R, Boyko K, Sluchanko N, Khrustaleva A, Burtseva A, Arkova O, Khalisova K, Popov V, Naschberger A, Georgiev P. The Arthropoda-specific Tramtrack group BTB protein domains use previously unknown interface to form hexamers. eLife. 2024. 13:e96832.

2. Balagurov K, Mariasina S, Dukhalin S, Sluchanko N, Golovnina A, Khrustaleva A, Maksimenko O, Arkova O, Stepanenko A, Bocharov E, Polshakov V, Georgiev P, Bonchuk A. Beyond DNA binding: single C2H2 zinc fingers with adjacent fi-strands mediate dimerization in Drosophila transcription factors. Nucleic Acids Res. 2026. 54(1):gkaf1425.

3. Балагуров К.И., Георгиев П.Г., Бончук А.Н. Ко-репрессор NCoR взаимодействует с транскрипционным фактором Kaiso по механизму, отличному от его взаимодействия с В^6. Доклады академии наук. Науки о жизни. 2023. 508(1):91-94.

Объём и структура диссертации

Диссертационная работа включает в себя разделы: Введение, Обзор литературы, Материалы и методы, Результаты и обсуждение, Заключение, Выводы, Список сокращений, Список литературы. Работа написана на 130 страницах, содержит 2 таблицы и 43 рисунка.

Положения, выносимые на защиту

1. Установлено, что одиночные ^концевые С2Н2-домены ряда транскрипционных факторов D. melanogaster функционируют как мультимеризующие домены и образуют стабильные гомо- и селективные гетеродимеры.

2. Выявлен и структурно охарактеризован новый подкласс С2Н2-доменов — CGxФ С2Н2-домены, содержащие дополнительный ^концевой Р-тяж с консервативным CGxФ-мотивом. Установлен структурный механизм их димеризации.

3. Показано, что CGxФ С2Н2-домены представляют собой уникальную особенность отдельных семейств двукрылых насекомых.

4. Показано, что наличие дополнительных элементов вторичной структуры может определять способность ряда С2Н2-доменов участвовать в белок-белковых взаимодействиях.

5. Установлено, что ВТВ-домены группы ТТК формируют гексамерные комплексы, состоящие из трёх канонических димеров, взаимодействующих через специфический междимерный интерфейс в В3-тяже.

6. Выявлен новый механизм взаимодействия ВТВ-содержащих С2Н2-белков с корепрессорами, при котором эффективное связывание корепрессора требует кооперативного участия ВТВ-домена и кластера С2Н2-доменов.

1. Обзор литературы

1.1. Структура и функции C2H2-доменов

У высших эукариот С2Н2-домены (С2Н2-цинковые пальцы) являются наиболее распространенным типом белковых мотивов и характеризуют одно из крупнейших семейств факторов транскрипции - С2Н2-белки, представители которых играют критическую роль в регуляции экспрессии генов и организации трехмерной структуры хроматина (Bonchuk & Georgiev, 2024b). Впервые С2Н2-домены были описаны как специфичные цинк-координирующие ДНК-связывающие модули транскрипционного фактора TFIIIA (Miller et al, 1985). Классический С2Н2-домен (тип TFIIIA) включает 28-30 аминокислотных остатков и характеризуется вва-укладкой, состоящей из N-концевой в-шпильки, за которой следует С-концевая а-спираль. Структура домена поддерживается благодаря координации иона цинка двумя консервативными цистеиновыми остатками в-шпильки и двумя гистидиновыми остатками а-спирали (Рисунок 1). Цинк-координирующие остатки могут быть вариабельны, например, некоторые цинковые пальцы координируют цинк с помощью трех остатков цистеина и одного остатка гистидина (СНСС цинковые пальцы) (Liew et al, 2000).

С2Н2-домен

ШШш

—I '

/ I I

_,'"_I

а П\Л /ОЛ

711268 (РЭВ:1ДДУ)

Рисунок 1. Архитектура и топология C2H2-домена. Адаптировано из (Bonchuk & Georgiev, 2024Ь).

Структурный механизм распознавания ДНК впервые был описан на примере взаимодействия трех тандемных С2Н2-доменов белка Zif268 со специфичной последовательностью 5'-GCGTGGGCG-3' (Рисунок 2А) (Pavletich & РаЬо, 1991). Согласно модели, ведущую роль во взаимодействии выполняет а-спираль С2Н2-домена, которая связывается с четырьмя нуклеотидами большой бороздки ДНК. Ключевые аминокислотные остатки расположены в позициях -1, 2, 3 и 6 от начала а-спирали. Остатки 6, 3 и -1 последовательно взаимодействуют с

нуклеотидами на не-кодирующей цепи (5'-3'), тогда как остаток 2 взаимодействует с дополнительным нуклеотидом на кодирующей цепи (Рисунок 2Б). Описанный механизм взаимодействия является наиболее распространенным среди C2H2-доменов, однако также известны примеры неканонических механизмов связывания (Уапёеуеппе е/ а!, 2013).

А

а-спираль 5' 3'

Рисунок 2. А - Кристаллическая структура кластера из трех С2Н2-доменов Zif268 в комплексе с ДНК (Pavletich & Pabo, 1991). Красным цветом выделены остатки, принимающие участие в образовании комплекса с ДНК Б - Каноническая модель взаимодействия остатков а-спирали с нуклеотидами. Адаптировано из

(Vandeveime et al, 2013).

В ходе эволюции С2Н2-белки широко распространились в геномах высших эукариот. Например, геномы Н. sapiens и I), melanogaster содержат более 1700 и 400 белков данной группы соответственно (Bonchuk & Georgiev, 2024). В составе С2Н2-белков С2Н2-домены часто присутствуют в виде кластеров, что позволяет этим белкам связывать длинные и высокоспецифичные сайты на ДНК (Maksimenko et al, 2021; Kyrchanova et al, 2022, 2023). Существуют примеры С2Н2-белков, содержащих всего один С2Н2-домен, например, GAGA-фактор. Однако, для эффективного взаимодействия с ДНК данный белок, помимо С2Н2-домена, содержит две дополнительные основные последовательности (Pedone et al, 1996). Другие С2Н2-белки включают кластеры из парных С2Н2-доменов, однако наиболее распространены белки, содержащие кластер из трех С2Н2-доменов, а также белки с четырьмя и более С2Н2-доменами (Vandevenne et al, 2013).

Известным примером С2Н2-белка с кластером из трех С2Н2-доменов является Zif268. Все три С2Н2-домена Zi£268 взаимодействуют с большой бороздкой ДНК, однако, несмотря на идентичный механизм связывания, вклад каждого домена в стабильность комплекса различается (Choo, 1998) (Рисунок 2А). Кластер содержит консервативный аминокислотный мотив TGEKP в линкерах между С2Н2-доменами. Данный мотив взаимодействует с сахаро-фосфатным остовом ДНК, а также с С-концевой областью С2Н2-домена и необходим для повышения аффинности

связывания и стабилизации комплекса. Показано, что мутации в консервативной линкерной области могут влиять на эффективность связывания с ДНК (Wilson et al, 1992; Laity et al, 2000). Этот консервативный линкер обнаруживается в кластерах С2Н2-доменов многих других C2H2-белков и является важным элементом для эффективного связывания ДНК (Nagaoka et al, 2001; Laity et al, 2000).

Примером С2Н2-белка, содержащего парные С2Н2-домены, является транскрипционный фактор D. melanogaster TTK (Tramtrack). Кристаллическая структура парных С2Н2-доменов TTK в комплексе с ДНК демонстрирует механизм связывания, аналогичный Zif268 (Fairall et al, 1993). Интересно, что, несмотря на сходство механизма взаимодействия, TTK не содержит последовательности TGEKP, что характерно и для других С2Н2-белков с парными C2H2-цинковыми пальцами (Bonchuk & Georgiev, 2024).

К группе С2Н2-белков с кластером из четырех и более С2Н2-доменов относится, например, транскрипционный фактор TFIIIA, содержащий девять С2Н2-цинковых пальцев и способный связывать как ДНК, так и РНК (Miller et al; Lu et al, 2003). Кристаллическая структура цинковых пальцев 1-6 TFIIIA в комплексе с ДНК показывает, что домены 1-3 взаимодействуют с ДНК по механизму, схожему с Zif268, тогда как домены 4-6 ориентированы наружу (Рисунок 3) (Nolte et al, 1998). Показано, что домены 4-6 участвуют в связывании 5S РНК, и, вероятно, подобная ориентация необходима для реализации этого взаимодействия. Как и в случае связывания ДНК, во взаимодействии с 5S РНК участвуют a-спирали С2Н2-доменов, однако ключевую роль играют аминокислотные остатки в позициях -1 и 2 (Friesen & Darby, 1997). Линкеры между С2Н2-доменами 1-3 содержат консервативную последовательность TGEKP, тогда как между доменами 4-6 данная последовательность отсутствует, что указывает на ее важную роль в реализации механизма связывания по типу Zif268 (Nolte et al, 1998). Таким образом, внутри кластера отдельные С2Н2-домены могут выполнять различные функции и участвовать во взаимодействиях как с ДНК, так и с другими партнерами.

Рисунок 3. Структура взаимодействия цинковых C2H2-домены обозначены F1-F6. PDB:1TF6.

пальцев транскрипционного регулятора TFIIIA с ДНК.

1.2. Разнообразие цинк-координирующих доменов

Помимо С2Н2-доменов TFIIIA-типа выделяют несколько других групп цинк-координирующих доменов: цинковая лента (zinc ribbon) и домены с типом укладки «скрипичный ключ» (treble clef), к которым относятся домены GATA, RING, LIM, PHD и другие. В составе С2Н2-белков нередко встречаются комбинации различных типов цинк-координирующих доменов с классическими С2Н2-цинковыми пальцами.

1.2.1. Цинковая лента

Домены данного типа выполняют функцию связывания ДНК и РНК и присутствуют, например, в базальных транскрипционных факторах (Hahn & Roberts, 2000). Архитектура домена включает три антипараллельных ß-тяжа, а координация иона цинка осуществляется в неструктурированных петлях, расположенных между ß-тяжами (Рисунок 4) (Hard et al, 2000).

Zn-ribbon PDB:1 DFE

Рисунок 4. Топология и архитектура домена типа цинковая лента (zinc-ribbon).

1.2.2. Домены с укладкой «скрипичный ключ» и одним цинк-координирующим сайтом -

GATA-тип

Данная группа доменов впервые была охарактеризована в эритроидном факторе транскрипции GATA-1 (Newton et al, 2001). Помимо стандартных структурных элементов, характерных для классических С2Н2-доменов (коровая часть), домены этой группы включают дополнительную ß-шпильку, в результате чего формируется характерная архитектура, называемая «скрипичный ключ» из-за визуального сходства со скрипичным ключом (Рисунок 5). Для координации иона цинка используются четыре остатка цистеина, расположенных в а-спирали и дополнительной ß-шпильке (Omichinski et al, 1993). Важно отметить, что ß-шпилька из коровой части домена в координации цинка не участвует, что является характерной

архитектурной особенностью данной укладки. Еще одной особенностью является расположение координирующих остатков в N-концевой части а-спирали или в петле перед ней, в отличие от классического С2Н2-фолда, где они расположены в C-концевой части а-спирали (Рисунок 5). Основной функцией доменов GATA является взаимодействие с ДНК, однако они также способны участвовать в белок-белковых взаимодействиях (Omichinski et al, 1993; Liew et al, 2000).

GATA PDB:3VDF

Общая топология укладки скрипичный ключ

LIM

PDB:1 A7I

RING

PDB:1CHC

MYND PDB:2DAN

"cross-braced" скрипичный ключ

PHD

PDB:1XWH

Рисунок 5. Топология и архитектура разных типов цинк-координирующих доменов, обладающих укладкой «скрипичный ключ» (treble clef). В центре изображена общая топология данной укладки. На зеленом фоне приведены примеры основных подтипов доменов данной группы с изображением уникальных деталей архитектуры. PDBs: GATA-3VDF; LIM-1A7I; RING-1CHC; MYND-2DAN; PHD-1XWH. Синим цветом выделена общая топология укладки «скрипичный ключ». Красным цветом показаны остальные элементы архитектуры, характерные для разных подтипов доменов.

1.2.3. Домены с укладкой «скрипичный ключ» и двумя цинк-координирующими сайтами -

RING, LIM, PHD, MYND.

Домены данной подгруппы наряду с укладкой типа «скрипичный ключ» содержат дополнительные элементы вторичной структуры, формирующие второй сайт связывания иона цинка. Структурная классификация подобных доменов основана на пространственном расположении второго цинк-координирующего сайта, наборе аминокислотных остатков, формирующих сайт связывания иона цинка, а также наличии или отсутствии перекрещивания цепей (Рисунок 5).

1.2.3.1. LIM-домены

LIM-домены входят в состав белков, принимающих участие в самых разных клеточных процессах - регуляции экспрессии генов, клеточной адгезии и подвижности, передаче сигналов и других процессах (Karlsson et al, 1990; H R Horvitz, 1990). В зависимости от белка, LIM-домены нередко комбинируются с другими типами доменов (Hobert & Westphal, 2000; Bach, 2000b; Kadrmas & Beckerle, 2004). Некоторые транскрипционные факторы содержат только LIM-домены, а в других LIM чаще всего ассоциированы с ДНК-связывающими гомеодоменами (Velyvis et al, 2001a; Deane et al, 2003; Perez-Alvarado et al, 1994; Michael F. Summers, 1994; Deane et al, 2004).

В белках, регулирующих транскрипцию, LIM-домены выполняют функцию белок-связывающих модулей, формируют кластеры, чаще всего из двух тандемных доменов, и могут выступать в роли платформ для сборки транскрипционных комплексов на ДНК. Кроме этого, LIM-домены модулируют специфичность связывания гомеодоменов с целевыми промоторами, хотя сами с ДНК не взаимодействуют (Bach, 2000b; Bhati et al, 2008b; Lee & Pfaff, 2003; Lee et al, 2008).

Структура LIM-доменов состоит из двух последовательно расположенных цинк-связывающих модулей. Первый координирующий сайт включает остатки CCHC, а второй CCCZ, где Z - C, H, D или E. Первый модуль включает две ß-шпильки, в то время как второй характеризуется укладкой типа «скрипичный ключ» и состоит из двух ß-шпилек, за которыми следует а-спираль (Рисунок 5). Важно отметить, что модули разнесены в пространстве и их цепи не перекрещиваются, что является ключевой отличительной особенностью LIM-доменов по сравнению с другими доменами, содержащими два цинк-координирующих сайта.

Известно достаточное количество экспериментальных структур, описывающих как сами LIM-домены, так и белок-белковые взаимодействия с их участием (Velyvis et al, 2001b; Deane et al, 2004; Bhati et al, 2008a; Ryan et al, 2006; Velyvis et al, 2003). Особый интерес представляют взаимодействия кластеризованных LIM-доменов с другими белками. Для связывания кластеров

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Балагуров Константин Игоревич, 2026 год

Список литературы

1. Ahmad KF, Melnick A, Lax S, Bouchard D, Liu J, Kiang C-L, Mayer S, Takahashi S, Licht JD & Privé GG (2003) Mechanism of SMRT corepressor recruitment by the BCL6 BTB domain. Mol Cell 12: 1551-1564

2. Ansieau S & Leutz A (2002) The conserved Mynd domain of BS69 binds cellular and oncoviral proteins through a common PXLXP motif. J Biol Chem 277: 4906-4910

3. Aravind L (2000a) The BED finger, a novel DNA-binding domain in chromatin-boundary-element-binding proteins and transposases. Trends in Biochemical Sciences 25: 421-423

4. Aravind L (2000b) The BED finger, a novel DNA-binding domain in chromatin-boundary-element-binding proteins and transposases. Trends in Biochemical Sciences 25: 421-423

5. Aravind L, Anantharaman V, Balaji S, Babu MM & Iyer LM (2005) The many faces of the helix-turn-helix domain: transcription regulation and beyond. FEMSMicrobiol Rev 29: 231-262

6. Armstrong SA, Barry DA, Leggett RW & Mueller CR (1997) Casein kinase II-mediated phosphorylation of the C terminus of Sp1 decreases its DNA binding activity. J Biol Chem 272: 13489-13495

7. Bach I (2000a) The LIM domain: regulation by association. Mechanisms of Development 91: 517

8. Bach I (2000b) The LIM domain: regulation by association. Mech Dev 91: 5-17

9. Bahrami A, Assadi AH, Markley JL & Eghbalnia HR (2009) Probabilistic Interaction Network of Evidence Algorithm and its Application to Complete Labeling of Peak Lists from Protein NMR Spectroscopy. PLoS Comput Biol 5: e1000307

10. Baldwin AS A Large Protein Containing Zinc Finger Domains Binds to Related Sequence Elements in the Enhancers of the Class I Major Histocompatibility Complex and Kappa Immunoglobulin Genes.

11. Bardwell VJ & Treisman R (1994) The POZ domain: a conserved protein-protein interaction motif. Genes Dev 8: 1664-1677

12. Barlow PN, Luisi B, Milner A, Elliott M & Everett R (1994) Structure of the C3HC4 domain by lH-nuclear magnetic resonance spectroscopy. A new structural class of zinc-finger. J Mol Biol 237: 201-211

13. Benyajati C, Mueller L, Xu N, Pappano M, Gao J, Mosammaparast M, Conklin D, Granok H, Craig C & Elgin S (1997) Multiple isoforms of GAGA factor, a critical component of chromatin structure. Nucleic Acids Res 25: 3345-3353

14. Bepler T, Morin A, Rapp M, Brasch J, Shapiro L, Noble AJ & Berger B (2019) Positive-unlabeled convolutional neural networks for particle picking in cryo-electron micrographs. Nat Methods 16: 1153-1160

15. Bertolini M, Fenzl K, Kats I, Wruck F, Tippmann F, Schmitt J, Auburger JJ, Tans S, Bukau B & Kramer G (2021) Interactions between nascent proteins translated by adjacent ribosomes drive homomer assembly. Science 371: 57-64

16. Bhati M, Lee C, Nancarrow AL, Lee M, Craig VJ, Bach I, Guss JM, Mackay JP & Matthews JM (2008a) Implementing the LIM code: the structural basis for cell type-specific assembly of LIM-homeodomain complexes. EMBO J27: 2018-2029

17. Bhati M, Lee M, Nancarrow AL, Bach I, Guss JM & Matthews JM (2008b) Crystallization of an Lhx3-Isl1 complex. Acta Crystallogr Sect F Struct Biol Cryst Commun 64: 297-299

18. Biggin MD & Tjian R (1988) Transcription factors that activate the Ultrabithorax promoter in developmentally staged extracts. Cell 53: 699-711

19. Bilic I, Koesters C, Unger B, Sekimata M, Hertweck A, Maschek R, Wilson CB & Ellmeier W (2006) Negative regulation of CD8 expression via Cd8 enhancer-mediated recruitment of the zinc finger protein MAZR. Nat Immunol 7: 392-400

20. Blum M, Andreeva A, Florentino LC, Chuguransky SR, Grego T, Hobbs E, Pinto BL, Orr A, Paysan-Lafosse T, Ponamareva I, et al (2025) InterPro: the protein sequence classification resource in 2025. Nucleic Acids Research 53: D444-D456

21. Bonchuk A, Balagurov K & Georgiev P (2023) BTB domains: A structural view of evolution, multimerization, and protein-protein interactions. BioEssays 45: 2200179

22. Bonchuk A, Boyko K, Fedotova A, Nikolaeva A, Lushchekina S, Khrustaleva A, Popov V & Georgiev P (2021) Structural basis of diversity and homodimerization specificity of zinc-finger-associated domains in Drosophila. Nucleic Acids Research 49: 2375-2389

23. Bonchuk A, Denisov S, Georgiev P & Maksimenko O (2011a) Drosophila BTB/POZ Domains of "ttk Group" Can Form Multimers and Selectively Interact with Each Other. Journal of Molecular Biology 412: 423-436

24. Bonchuk A, Denisov S, Georgiev P & Maksimenko O (2011b) Drosophila BTB/POZ Domains of "ttk Group" Can Form Multimers and Selectively Interact with Each Other. Journal of Molecular Biology 412: 423-436

25. Bonchuk AN & Georgiev PG (2024a) C2H2 proteins: Evolutionary aspects of domain architecture and diversification. BioEssays 46: 2400052

26. Bonchuk AN & Georgiev PG (2024b) C2H2 proteins: Evolutionary aspects of domain architecture and diversification. BioEssays 46: 2400052

27. Bottardi S, Mavoungou L & Milot E (2015) IKAROS: a multifunctional regulator of the polymerase II transcription cycle. Trends Genet 31: 500-508

28. Briggs MR, Kadonaga JT, Bell SP & Tjian R (1986) Purification and biochemical characterization of the promoter-specific transcription factor, Sp1. Science 234: 47-52

29. Brünger AT, Adams PD, Clore GM, DeLano WL, Gros P, Grosse-Kunstleve RW, Jiang JS, Kuszewski J, Nilges M, Pannu NS, et al (1998) Crystallography & NMR System: A New Software Suite for Macromolecular Structure Determination. Acta Crystallogr D Biol Crystallogr 54: 905-921

30. Buck-Koehntop BA, Stanfield RL, Ekiert DC, Martinez-Yamout MA, Dyson HJ, Wilson IA & Wright PE (2012a) Molecular basis for recognition of methylated and specific DNA sequences by the zinc finger protein Kaiso. Proc Natl Acad Sci USA 109: 15229-15234

31. Buck-Koehntop BA, Stanfield RL, Ekiert DC, Martinez-Yamout MA, Dyson HJ, Wilson IA & Wright PE (2012b) Molecular basis for recognition of methylated and specific DNA sequences by the zinc finger protein Kaiso. Proc Natl Acad Sci U S A 109: 15229-15234

32. Capella-Gutiérrez S, Silla-Martínez JM & Gabaldón T (2009) trimAl: a tool for automated alignment trimming in large-scale phylogenetic analyses. Bioinformatics 25: 1972-1973

33. Choo Y (1998) End effects in DNA recognition by zinc finger arrays. Nucleic Acids Research 26: 554-557

34. Chu T, Henrion G, Haegeli V & Strickland S (2001) Cortex, a Drosophila gene required to complete oocyte meiosis, is a member of the Cdc20/fizzy protein family. Genesis 29: 141-152

35. Chung H, Schäfer U, Jäckle H & Böhm S (2002) Genomic expansion and clustering of ZAD-containing C2H2 zinc-finger genes in Drosophila. EMBO Reports 3: 1158-1162

36. Cobb BS, Morales-Alcelay S, Kleiger G, Brown KE, Fisher AG & Smale ST (2000) Targeting of Ikaros to pericentromeric heterochromatin by direct DNA binding. Genes Dev 14: 2146-2160

37. Collins T, Stone JR & Williams AJ (2001) All in the Family: the BTB/POZ, KRAB, and SCAN Domains. Molecular and Cellular Biology 21: 3609-3615

38. Croll TI (2018) ISOLDE: a physically realistic environment for model building into low-resolution electron-density maps. Acta Cryst D 74: 519-530

39. Crozatier M, Kongsuwan K, Ferrer P, Merriam JR, Lengyel JA & Vincent A (1992) Single amino acid exchanges in separate domains of the Drosophila serendipity delta zinc finger protein cause embryonic and sex biased lethality. Genetics 131: 905-916

40. Cutler G, Perry KM & Tjian R (1998) Adf-1 Is a Nonmodular Transcription Factor That Contains a TAF-Binding Myb-Like Motif. Molecular and Cellular Biology 18: 2252-2261

41. Deane JE, Mackay JP, Kwan AHY, Sum EYM, Visvader JE & Matthews JM (2003) Structural basis for the recognition of ldb1 by the N-terminal LIM domains of LMO2 and LMO4. EMBO J 22: 2224-2233

42. Deane JE, Ryan DP, Sunde M, Maher MJ, Guss JM, Visvader JE & Matthews JM (2004) Tandem LIM domains provide synergistic binding in the LMO4:Ldb1 complex. EMBO J23: 3589-3598

43. Delaglio F, Grzesiek S, Vuister GeertenW, Zhu G, Pfeifer J & Bax A (1995) NMRPipe: A multidimensional spectral processing system based on UNIX pipes. J Biomol NMR 6

44. Dennig J, Hagen G, Beato M & Suske G (1995a) Members of the Sp transcription factor family control transcription from the uteroglobin promoter. J Biol Chem 270: 12737-12744

45. Dennig J, Hagen G, Beato M & Suske G (1995b) Members of the Sp transcription factor family control transcription from the uteroglobin promoter. J Biol Chem 270: 12737-12744

46. Denslow SA & Wade PA (2007) The human Mi-2/NuRD complex and gene regulation. Oncogene 26:5433-5438

47. Deshaies RJ & Joazeiro CAP (2009) RING Domain E3 Ubiquitin Ligases. Annu Rev Biochem 78:399-434

48. DiBello PR, Withers DA & Guild GM The DrosophilaBroad-CompZex Encodes a Family of Related Proteins Containing Zinc Fingers.

49. Domman D, Collingro A, Lagkouvardos I, Gehre L, Weinmaier T, Rattei T, Subtil A & Horn M (2014) Massive Expansion of Ubiquitination-Related Gene Families within the Chlamydiae. Molecular Biology and Evolution 31: 2890-2904

50. Dorn R & Krauss V (2003) The Modifier of mdg4 Locus in Drosophila: Functional Complexity is Resolved by trans Splicing. Genetica 117: 165-177

51. Dosset P, Hus J-C, Blackledge M & Marion D Efficient analysis of macromolecular rotational diffusion from heteronuclear relaxation data.

52. Edgar RC (2004) MUSCLE: multiple sequence alignment with high accuracy and high throughput. Nucleic Acids Research 32: 1792-1797

53. Erman Batu SB (2023) Dimerization choice and alternative functions of ZBTB transcription factors - Barakat - 2024 - The FEBS Journal - Wiley Online Library.

54. Espinás ML, Jiménez-García E, Vaquero A, Canudas S, Bernués J & Azorín F (1999a) The N-terminal POZ Domain of GAGA Mediates the Formation of Oligomers That Bind DNA with High Affinity and Specificity. Journal of Biological Chemistry 274: 16461-16469

55. Espinás ML, Jiménez-García E, Vaquero A, Canudas S, Bernués J & Azorín F (1999b) The N-terminal POZ Domain of GAGA Mediates the Formation of Oligomers That Bind DNA with High Affinity and Specificity *. Journal of Biological Chemistry 274: 16461-16469

56. Evans R, O'Neill M, Pritzel A, Antropova N, Senior A, Green T, Zídek A, Bates R, Blackwell S, Yim J, et al (2021a) Protein complex prediction with AlphaFold-Multimer. doi:10.1101/2021.10.04.463034 [PREPRINT]

57. Evans R, O'Neill M, Pritzel A, Antropova N, Senior A, Green T, Zídek A, Bates R, Blackwell S, Yim J, et al (2021b) Protein complex prediction with AlphaFold-Multimer. doi:10.1101/2021.10.04.463034 [PREPRINT]

58. Fairall L, Schwabe JW, Chapman L, Finch JT & Rhodes D (1993) The crystal structure of a two zinc-finger peptide reveals an extension to the rules for zinc-finger/DNA recognition. Nature 366:483-487

59. Fan Y & Lu D (2016) The Ikaros family of zinc-finger proteins. Acta Pharmaceutica Sinica B 6: 513-521

60. Faucheux M, Roignant J-Y, Netter S, Charollais J, Antoniewski C & Théodore L (2003) batman Interacts with Polycomb and trithorax Group Genes and Encodes a BTB/POZ Protein That Is Included in a Complex Containing GAGA Factor. Molecular and Cellular Biology 23: 11811195

61. Fedotova AA, Bonchuk AN, Mogila VA & Georgiev PG (2017) C2H2 Zinc Finger Proteins: The Largest but Poorly Explored Family of Higher Eukaryotic Transcription Factors. Acta Naturae 9: 47-58

62. Feng XA, Yamadi M, Fu Y, Ness KM, Liu C, Ahmed I, Bowman GD, Johnson ME, Ha T & Wu C (2025) GAGA zinc finger transcription factor searches chromatin by 1D-3D facilitated diffusion. Nat Struct Mol Biol 32: 2359-2370

63. Filippova GN, Fagerlie S, Klenova EM, Myers C, Dehner Y, Goodwin G, Neiman PE, Collins SJ & Lobanenkov VV (1996) An Exceptionally Conserved Transcriptional Repressor, CTCF, Employs Different Combinations of Zinc Fingers To Bind Diverged Promoter Sequences of Avian and Mammalian c- myc Oncogenes. Molecular and Cellular Biology 16: 2802-2813

64. Fox AH, Liew C, Holmes M, Kowalski K, Mackay J & Crossley M (1999) Transcriptional cofactors of the FOG family interact with GATA proteins by means of multiple zinc fingers. EMBO J 18: 2812-2822

65. Freemont PS (2000) Ubiquitination: RING for destruction? Current Biology 10: R84-R87

66. Friesen WJ & Darby MK (1997) Phage Display of RNA Binding Zinc Fingers from Transcription Factor IIIA. Journal of Biological Chemistry 272: 10994-10997

67. Frietze S, Lan X, Jin VX & Farnham PJ (2010) Genomic Targets of the KRAB and SCAN Domain-containing Zinc Finger Protein 263. Journal of Biological Chemistry 285: 1393-1403

68. Garcia-Seisdedos H, Empereur-Mot C, Elad N & Levy ED (2017) Proteins evolve on the edge of supramolecular self-assembly. Nature 548: 244-247

69. Gaszner M, Vazquez J & Schedl P (1999) The Zw5 protein, a component of the scs chromatin domain boundary, is able to block enhancer-promoter interaction. Genes & Development 13: 2098-2107

70. Ghetu AF, Corcoran CM, Cerchietti L, Bardwell VJ, Melnick A & Privé GG (2008) Structure of a BCOR Corepressor Peptide in Complex with the BCL6 BTB Domain Dimer. Molecular Cell 29:384-391

71. Goddard TD, Huang CC, Meng EC, Pettersen EF, Couch GS, Morris JH & Ferrin TE (2018) UCSF ChimeraX: Meeting modern challenges in visualization and analysis. Protein Science 27: 14-25

72. H R Horvitz GF (1990) Novel cysteine-rich motif and homeodomain in the product of the Caenorhabditis elegans cell lineage gene lin-11 - PubMed.

73. Hagen G, Müller S, Beato M & Suske G (1994) Sp1-mediated transcriptional activation is repressed by Sp3. EMBO J 13: 3843-3851

74. Hahm K, Cobb BS, McCarty AS, Brown KE, Klug CA, Lee R, Akashi K, Weissman IL, Fisher AG & Smale ST (1998a) Helios, a T cell-restricted Ikaros family member that quantitatively associates with Ikaros at centromeric heterochromatin. Genes & Development 12: 782-796

75. Hahm K, Cobb BS, McCarty AS, Brown KE, Klug CA, Lee R, Akashi K, Weissman IL, Fisher AG & Smale ST (1998b) Helios, a T cell-restricted Ikaros family member that quantitatively associates with Ikaros at centromeric heterochromatin. Genes Dev 12: 782-796

76. Hahn S & Roberts S (2000) The zinc ribbon domains of the general transcription factors TFIIB and Brf: conserved functional surfaces but different roles in transcription initiation. Genes Dev 14: 719-730

77. Harrison SD & Travers AA (1990) The tramtrack gene encodes a Drosophila finger protein that interacts with the ftz transcriptional regulatory region and shows a novel embryonic expression pattern. The EMBO Journal 9: 207-216

78. Hata A, Seoane J, Lagna G, Montalvo E, Hemmati-Brivanlou A & Massagué J (2000) OAZ uses distinct DNA- and protein-binding zinc fingers in separate BMP-Smad and Olf signaling pathways. Cell 100: 229-240

79. Hobert O & Westphal H (2000) Functions of LIM-homeobox genes. Trends Genet 16: 75-83

80. Honma Y, Kiyosawa H, Mori T, Oguri A, Nikaido T, Kanazawa K, Tojo M, Takeda J, Tanno Y, Yokoya S, et al (1999) Eos: a novel member of the Ikaros gene family expressed predominantly in the developing nervous system. FEBSLetters 447: 76-80

81. Horn V, Uckelmann M, Zhang H, Eerland J, Aarsman I, le Paige UB, Davidovich C, Sixma TK & van Ingen H (2019) Structural basis of specific H2A K13/K15 ubiquitination by RNF168. Nat Commun 10: 1751

82. Huerta-Cepas J, Szklarczyk D, Heller D, Hernández-Plaza A, Forslund SK, Cook H, Mende DR, Letunic I, Rattei T, Jensen LJ, et al (2019) eggNOG 5.0: a hierarchical, functionally and phylogenetically annotated orthology resource based on 5090 organisms and 2502 viruses. Nucleic Acids Research 47: D309-D314

83. Huynh KD & Bardwell VJ (1998a) The BCL-6 POZ domain and other POZ domains interact with the co-repressors N-CoR and SMRT. Oncogene 17: 2473-2484

84. Huynh KD & Bardwell VJ (1998b) The BCL-6 POZ domain and other POZ domains interact with the co-repressors N-CoR and SMRT. Oncogene 17: 2473-2484

85. Hyde-DeRuyscher RP, Jennings E & Shenk T (1995) DNA binding sites for the transcriptional activator/repressor YY1. Nucleic Acids Res 23: 4457-4465

86. Istrate AN, Tsvetkov PO, Mantsyzov AB, Kulikova AA, Kozin SA, Makarov AA & Polshakov VI (2012) NMR Solution Structure of Rat Aß(1-16): Toward Understanding the Mechanism of Rats' Resistance to Alzheimer's Disease. Biophysical Journal 102: 136-143

87. Iuchi S (2001) Three classes of C2H2 zinc finger proteins: CMLS, Cell Mol Life Sci 58: 625-635

88. Ivanov AV, Peng H, Yurchenko V, Yap KL, Negorev DG, Schultz DC, Psulkowski E, Fredericks WJ, White DE, Maul GG, et al (2007) PHD domain-mediated E3 ligase activity directs intramolecular sumoylation of an adjacent bromodomain required for gene silencing. Mol Cell 28: 823-837

89. Ivanov D, Stone JR, Maki JL, Collins T & Wagner G (2005) Mammalian SCAN Domain Dimer Is a Domain-Swapped Homolog of the HIV Capsid C-Terminal Domain. Molecular Cell 17: 137-143

90. Ivanova EV, Kolosov PM, Birdsall B, Kelly G, Pastore A, Kisselev LL & Polshakov VI (2007) Eukaryotic class 1 translation termination factor eRF1 - the NMR structure and dynamics of the

middle domain involved in triggering ribosome-dependent peptidyl-tRNA hydrolysis. The FEBS Journal 274: 4223-4237

91. Jauch R, Bourenkov GP, Chung H-R, Urlaub H, Reidt U, Jäckle H & Wahl MC (2003) The Zinc Finger-Associated Domain of the Drosophila Transcription Factor Grauzone Is a Novel Zinc-Coordinating Protein-Protein Interaction Module. Structure 11: 1393-1402

92. Joazeiro CA & Weissman AM (2000) RING finger proteins: mediators of ubiquitin ligase activity. Cell 102: 549-552

93. Joel P. Mackay (2003) Engineering a Protein Scaffold from a PHD Finger: Structure.

94. Jumper J, Evans R, Pritzel A, Green T, Figurnov M, Ronneberger O, Tunyasuvunakool K, Bates R, Zidek A, Potapenko A, et al (2021) Highly accurate protein structure prediction with AlphaFold. Nature 596: 583-589

95. Kadam S, McAlpine GS, Phelan ML, Kingston RE, Jones KA & Emerson BM (2000) Functional selectivity of recombinant mammalian SWI/SNF subunits. Genes Dev 14: 2441-2451

96. Kadonaga JT, Carner KR, Masiarz FR & Tjian R (1987) Isolation of cDNA encoding transcription factor Sp1 and functional analysis of the DNA binding domain. Cell 51: 1079-1090

97. Kadrmas JL & Beckerle MC (2004) The LIM domain: from the cytoskeleton to the nucleus. Nat Rev Mol Cell Biol 5: 920-931

98. Kakizuka A, Miller WH, Umesono K, Warrell RP, Frankel SR, Murty VV, Dmitrovsky E & Evans RM (1991) Chromosomal translocation t(15;17) in human acute promyelocytic leukemia fuses RAR alpha with a novel putative transcription factor, PML. Cell 66: 663-674

99. Karlsson O, Thor S, Norberg T, Ohlsson H & Edlund T (1990) Insulin gene enhancer binding protein Isl-1 is a member of a novel class of proteins containing both a homeo- and a Cys-His domain. Nature 344: 879-882

100. Katsani KR (1999) Co-operative DNA binding by GAGA transcription factor requires the conserved BTB/POZ domain and reorganizes promoter topology. The EMBO Journal 18: 698-708

101. Kelley CM, Ikeda T, Koipally J, Avitahl N, Wu L, Georgopoulos K & Morgan BA (1998) Helios, a novel dimerization partner of Ikaros expressed in the earliest hematopoietic progenitors. Current Biology 8: 508- S1

102. Kerres N, Steurer S, Schlager S, Bader G, Berger H, Caligiuri M, Dank C, Engen JR, Ettmayer P, Fischerauer B, et al (2017) Chemically Induced Degradation of the Oncogenic Transcription Factor BCL6. Cell Reports 20: 2860-2875

103. Kim J, Sif S, Jones B, Jackson A, Koipally J, Heller E, Winandy S, Viel A, Sawyer A, Ikeda T, et al (1999a) Ikaros DNA-binding proteins direct formation of chromatin remodeling complexes in lymphocytes. Immunity 10: 345-355

104. Kim J, Sif S, Jones B, Jackson A, Koipally J, Heller E, Winandy S, Viel A, Sawyer A, Ikeda T, et al (1999b) Ikaros DNA-binding proteins direct formation of chromatin remodeling complexes in lymphocytes. Immunity 10: 345-355

105. Kimanius D, Jamali K, Wilkinson ME, Lövestam S, Velazhahan V, Nakane T & Scheres SHW (2024) Data-driven regularization lowers the size barrier of cryo-EM structure determination. Nat Methods 21: 1216-1221

106. Koipally J, Heller EJ, Seavitt JR & Georgopoulos K (2002a) Unconventional Potentiation of Gene Expression by Ikaros *. Journal of Biological Chemistry 277: 13007-13015

107. Koipally J, Heller EJ, Seavitt JR & Georgopoulos K (2002b) Unconventional potentiation of gene expression by Ikaros. J Biol Chem 277: 13007-13015

108. Koipally J, Renold A, Kim J & Georgopoulos K (1999) Repression by Ikaros and Aiolos is mediated through histone deacetylase complexes. EMBO J 18: 3090-3100

109. Komura-Kawa T, Hirota K, Shimada-Niwa Y, Yamauchi R, Shimell M, Shinoda T, Fukamizu A, O'Connor MB & Niwa R (2015) The Drosophila Zinc Finger Transcription Factor Ouija Board Controls Ecdysteroid Biosynthesis through Specific Regulation of spookier. PLoS Genet 11: e1005712

110. Koyabu Y, Nakata K, Mizugishi K, Aruga J & Mikoshiba K (2001) Physical and Functional Interactions between Zic and Gli Proteins. Journal of Biological Chemistry 276: 6889-6892

111. Kuehn HS, Niemela JE, Stoddard J, Mannurita SC, Shahin T, Goel S, Hintermeyer M, Heredia RJ, Garofalo M, Lucas L, et al (2021) Germline IKAROS dimerization haploinsufficiency causes hematologic cytopenias and malignancies. Blood 137: 349-363

112. Kurisaki K, Kurisaki A, Valcourt U, Terentiev AA, Pardali K, Ten Dijke P, Heldin C-H, Ericsson J & Moustakas A (2003) Nuclear factor YY1 inhibits transforming growth factor beta-and bone morphogenetic protein-induced cell differentiation. Mol Cell Biol 23: 4494-4510

113. Kuszewski J, Gronenborn AM & Clore GM (1997) Improvements and Extensions in the Conformational Database Potential for the Refinement of NMR and X-ray Structures of Proteins and Nucleic Acids. Journal of Magnetic Resonance 125: 171-177

114. Kutateladze T (2006) Phosphatidylinositol 3-phosphate recognition and membrane docking by the FYVE domain. Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Molecular and Cell Biology of Lipids 1761: 868-877

115. Kuznetsov D, Tegenfeldt F, Manni M, Seppey M, Berkeley M, Kriventseva EV & Zdobnov EM (2023) OrthoDB v11: annotation of orthologs in the widest sampling of organismal diversity. Nucleic Acids Research 51: D445-D451

116. Kwon HS, Kim MS, Edenberg HJ & Hur MW (1999) Sp3 and Sp4 can repress transcription by competing with Sp1 for the core cis-elements on the human ADH5/FDH minimal promoter. J Biol Chem 274: 20-28

117. Kyrchanova O, Chetverina D, Maksimenko O, Kullyev A & Georgiev P (2008a) Orientation-dependent interaction between Drosophila insulators is a property of this class of regulatory elements. Nucleic Acids Res 36: 7019-7028

118. Kyrchanova O, Chetverina D, Maksimenko O, Kullyev A & Georgiev P (2008b) Orientation-dependent interaction between Drosophila insulators is a property of this class of regulatory elements. Nucleic Acids Research 36: 7019-7028

119. Kyrchanova O, Sokolov V & Georgiev P (2023) Mechanisms of Interaction between Enhancers and Promoters in Three Drosophila Model Systems. IJMS 24: 2855

120. Kyrchanova O, Zolotarev N, Mogila V, Maksimenko O, Schedl P & Georgiev P (2017a) Architectural protein Pita cooperates with dCTCF in organization of functional boundaries in Bithorax complex. Development 144: 2663-2672

121. Kyrchanova O, Zolotarev N, Mogila V, Maksimenko O, Schedl P & Georgiev P (2017b) Architectural protein Pita cooperates with dCTCF in organization of functional boundaries in Bithorax complex. Development 144: 2663-2672

122. Kyrchanova OV, Bylino OV & Georgiev PG (2022) Mechanisms of enhancer-promoter communication and chromosomal architecture in mammals and Drosophila. Front Genet 13: 1081088

123. Laity JH, Dyson HJ & Wright PE (2000) DNA-induced a-helix capping in conserved linker sequences is a determinant of binding affinity in Cys2-His2 zinc fingers. Journal of Molecular Biology 295: 719-727

124. Lannes L, Furman CM, Hickman AB & Dyda F (2023) Zinc-finger BED domains drive the formation of the active Hermes transpososome by asymmetric DNA binding. Nat Commun 14:4470

125. Larkin MA, Blackshields G, Brown NP, Chenna R, McGettigan PA, McWilliam H, Valentin F, Wallace IM, Wilm A, Lopez R, et al (2007) Clustal W and Clustal X version 2.0. Bioinformatics 23: 2947-2948

126. Laskowski RA, Jablonska J, Pravda L, Varekova RS & Thornton JM (2018) PDBsum: Structural summaries of PDB entries. Protein Science 27: 129-134

127. Laskowski RomanA, Rullmann JAntoonC, MacArthur MalcolmW, Kaptein R & Thornton JanetM (1996) AQUA and PROCHECK-NMR: Programs for checking the quality of protein structures solved by NMR. J Biomol NMR 8

128. Lee J-A, Suh D-C, Kang J-E, Kim M-H, Park H, Lee M-N, Kim J-M, Jeon B-N, Roh HE, Yu M-Y, et al (2005a) Transcriptional activity of Sp1 is regulated by molecular interactions between the zinc finger DNA binding domain and the inhibitory domain with corepressors, and this interaction is modulated by MEK. J Biol Chem 280: 28061-28071

129. Lee J-A, Suh D-C, Kang J-E, Kim M-H, Park H, Lee M-N, Kim J-M, Jeon B-N, Roh HE, Yu M-Y, et al (2005b) Transcriptional activity of Sp1 is regulated by molecular interactions between the zinc finger DNA binding domain and the inhibitory domain with corepressors, and this interaction is modulated by MEK. J Biol Chem 280: 28061-28071

130. Lee JS, Galvin KM & Shi Y (1993) Evidence for physical interaction between the zinc-finger transcription factors YY1 and Sp1. Proceedings of the National Academy of Sciences 90: 6145-6149

131. Lee S, Lee B, Joshi K, Pfaff SL, Lee JW & Lee S-K (2008) A regulatory network to segregate the identity of neuronal subtypes. Dev Cell 14: 877-889

132. Lee SK & Pfaff SL (2003) Synchronization of neurogenesis and motor neuron specification by direct coupling of bHLH and homeodomain transcription factors. Neuron 38: 731-745

133. Lee W, Rahimi M, Lee Y & Chiu A (2021) POKY: a software suite for multidimensional NMR and 3D structure calculation of biomolecules. Bioinformatics 37: 3041-3042

134. Liang Y, Huimei Hong F, Ganesan P, Jiang S, Jauch R, Stanton LW & Kolatkar PR (2012) Structural analysis and dimerization profile of the SCAN domain of the pluripotency factor Zfp206. Nucleic Acids Research 40: 8721-8732

135. Liebschner D, Afonine PV, Baker ML, Bunkoczi G, Chen VB, Croll TI, Hintze B, Hung L-W, Jain S, McCoy AJ, et al (2019) Macromolecular structure determination using X-rays, neutrons and electrons: recent developments in Phenix. Acta CrystD 75: 861-877

136. Liew CK, Kowalski K, Fox AH, Newton A, Sharpe BK, Crossley M & Mackay JP (2000) Solution Structures of Two CCHC Zinc Fingers from the FOG Family Protein U-Shaped that Mediate Protein-Protein Interactions. Structure 8: 1157-1166

137. Liew CK, Simpson RJY, Kwan AHY, Crofts LA, Loughlin FE, Matthews JM, Crossley M & Mackay JP (2005) Zinc fingers as protein recognition motifs: structural basis for the GATA-1/friend of GATA interaction. Proc Natl Acad Sci U S A 102: 583-588

138. Liew CK, Simpson RJY, Kwan AHY, Crofts LA, Loughlin FE, Matthews JM, Crossley M & Mackay JP Zinc fingers as protein recognition motifs: Structural basis for the GATA-1/Friend of GATA interaction.

139. Liew CK, Simpson RJY, Kwan AHY, Crofts LA, Loughlin FE, Matthews JM, Crossley M & Mackay JP Zinc fingers as protein recognition motifs: Structural basis for the GATA-1/Friend of GATA interaction.

140. Liu Y, Chen W, Gaudet J, Cheney MD, Roudaia L, Cierpicki T, Klet RC, Hartman K, Laue TM, Speck NA, et al (2007a) Structural basis for recognition of SMRT/N-CoR by the MYND domain and its contribution to AML1/ETO's activity. Cancer Cell 11: 483-497

141. Liu Y, Chen W, Gaudet J, Cheney MD, Roudaia L, Cierpicki T, Klet RC, Hartman K, Laue TM, Speck NA, et al (2007b) Structural basis for recognition of SMRT/N-CoR by the MYND domain and its contribution to AML1/ETO's activity. Cancer Cell 11: 483-497

142. Lomaev D, Mikhailova A, Erokhin M, Shaposhnikov AV, Moresco JJ, Blokhina T, Wolle D, Aoki T, Ryabykh V, Iii JRY, et al (2017) The GAGA factor regulatory network: Identification of GAGA factor associated proteins. PLOS ONE 12: e0173602

143. Lu D, Alexandra Searles M & Klug A (2003) Crystal structure of a zinc-finger-RNA complex reveals two modes of molecular recognition. Nature 426: 96-100

144. Lu Z, Xu S, Joazeiro C, Cobb MH & Hunter T (2002) The PHD Domain of MEKK1 Acts as an E3 Ubiquitin Ligase and Mediates Ubiquitination and Degradation of ERK1/2. Molecular Cell 9: 945-956

145. Macfarlan T, Kutney S, Altman B, Montross R, Yu J & Chakravarti D (2005) Human THAP7 Is a Chromatin-associated, Histone Tail-binding Protein That Represses Transcription via Recruitment of HDAC3 and Nuclear Hormone Receptor Corepressor*. Journal of Biological Chemistry 280: 7346-7358

146. Maheshwari S, Wang J & Barbash DA (2008) Recurrent Positive Selection of the Drosophila Hybrid Incompatibility Gene Hmr. Molecular Biology and Evolution 25: 2421-2430

147. Maksimenko O, Bartkuhn M, Stakhov V, Herold M, Zolotarev N, Jox T, Buxa MK, Kirsch R, Bonchuk A, Fedotova A, et al (2015) Two new insulator proteins, Pita and ZIPIC, target CP190 to chromatin. Genome Res 25: 89-99

148. Maksimenko O, Kyrchanova O, Klimenko N, Zolotarev N, Elizarova A, Bonchuk A & Georgiev P (2020) Small Drosophila zinc finger C2H2 protein with an N-terminal zinc finger-associated domain demonstrates the architecture functions. Biochim Biophys Acta Gene Regul Mech 1863:194446

149. Maksimenko OG, Fursenko DV, Belova EV & Georgiev PG (2021) CTCF As an Example of DNA-Binding Transcription Factors Containing Clusters of C2H2-Type Zinc Fingers. Acta Naturae 13: 31-46

150. Mance L, Bigot N, Zhamungui Sánchez E, Coste F, Martín-González N, Zentout S, Biliskov M, Pukalo Z, Mishra A, Chapuis C, et al (2024a) Dynamic BTB-domain filaments promote clustering of ZBTB proteins. Molecular Cell 84: 2490-2510.e9

151. Mance L, Bigot N, Zhamungui Sánchez E, Coste F, Martín-González N, Zentout S, Biliskov M, Pukalo Z, Mishra A, Chapuis C, et al (2024b) Dynamic BTB-domain filaments promote clustering of ZBTB proteins. Molecular Cell 84: 2490-2510.e9

152. Marcel HM Koken PD (2000) h.

153. Marley J, Lu M & Bracken C A method for efficient isotopic labeling of recombinant proteins.

154. Martin PJ, Delmotte M-H, Formstecher P & Lefebvre P (2003) PLZF is a negative regulator of retinoic acid receptor transcriptional activity. Nucl Recept 1: 6

155. Mathew R, Seiler MP, Scanlon ST, Mao A, Constantinides MG, Bertozzi-Villa C, Singer JD & Bendelac A (2012) BTB-ZF factors recruit the E3 ligase cullin 3 to regulate lymphoid effector programs. Nature 491: 618-621

156. Matthews JM, Kowalski K, Liew CK, Sharpe BK, Fox AH, Crossley M & Mackay JP (2000) A class of zinc fingers involved in protein-protein interactions: Biophysical characterization of CCHC fingers from Fog and U-shaped. European Journal of Biochemistry 267:1030-1038

157. Mattiroli F, Vissers JHA, van Dijk WJ, Ikpa P, Citterio E, Vermeulen W, Marteijn JA & Sixma TK (2012) RNF168 ubiquitinates K13-15 on H2A/H2AX to drive DNA damage signaling. Cell 150: 1182-1195

158. McCarty AS, Kleiger G, Eisenberg D & Smale ST (2003) Selective Dimerization of a C2H2 Zinc Finger Subfamily. Molecular Cell 11: 459-470

159. Mena EL, Kjolby RAS, Saxton RA, Werner A, Lew BG, Boyle JM, Harland R & Rape M (2018) Dimerization quality control ensures neuronal development and survival. Science 362: eaap8236

160. Merithew E, Stone C, Eathiraj S & Lambright DG (2003) Determinants of Rab5 Interaction with the N Terminus of Early Endosome Antigen 1. Journal of Biological Chemistry 278: 8494-8500

161. Metzger MB, Pruneda JN, Klevit RE & Weissman AM (2014) RING-type E3 ligases: Master manipulators of E2 ubiquitin-conjugating enzymes and ubiquitination. Biochim Biophys Acta 1843: 47-60

162. Michael F. Summers (1994) Structure of the carboxy-terminal LIM domain from the cysteine rich protein CRP | Nature Structural & Molecular Biology.

163. Miller J, McLachlan AD & Klug A Repetitive zinc-binding domains in the protein transcription factor LiA from Xenopus oocytes.

164. Minh BQ, Schmidt HA, Chernomor O, Schrempf D, Woodhams MD, Von Haeseler A & Lanfear R (2020) IQ-TREE 2: New Models and Efficient Methods for Phylogenetic Inference in the Genomic Era. Molecular Biology and Evolution 37: 1530-1534

165. Mishra A, Eathiraj S, Corvera S & Lambright DG (2010) Structural basis for Rab GTPase recognition and endosome tethering by the C2 H2 zinc finger of Early Endosomal Autoantigen 1 (EEA1). Proc Natl Acad Sci USA 107: 10866-10871

166. Molnar A & Georgopoulos K (1994) The Ikaros Gene Encodes a Family of Functionally Diverse Zinc Finger DNA-Binding Proteins. MOL CELL BIOL 14

167. Momeni P, Glöckner G, Schmidt O, Von Holtum D, Albrecht B, Gillessen-Kaesbach G, Hennekam R, Meinecke P, Zabel B, Rosenthal A, et al (2000) Mutations in a new gene, encoding a zinc-finger protein, cause tricho-rhino-phalangeal syndrome type I. Nat Genet 24: 71-74

168. Murata Y, Kim HG, Rogers KT, Udvadia AJ & Horowitz JM (1994) Negative regulation of Sp1 trans-activation is correlated with the binding of cellular proteins to the amino terminus of the Sp1 trans-activation domain. Journal of Biological Chemistry 269: 20674-20681

169. Nagaoka M, Nomura W, Shiraishi Y & Sugiura Y (2001) Significant Effect of Linker Sequence on DNA Recognition by Multi-Zinc Finger Protein. Biochemical and Biophysical Research Communications 282: 1001-1007

170. Nanba D, Mammoto A, Hashimoto K & Higashiyama S (2003) Proteolytic release of the carboxy-terminal fragment of proHB-EGF causes nuclear export of PLZF. J Cell Biol 163: 489502

171. Nazario-Yepiz NO & Riesgo-Escovar JR (2017) piragua encodes a zinc finger protein required for development in Drosophila. Mechanisms of Development 144: 171-181

172. Newton A, Mackay J & Crossley M (2001) The N-terminal Zinc Finger of the Erythroid Transcription Factor GATA-1 Binds GATC Motifs in DNA. Journal of Biological Chemistry 276:35794-35801

173. Nikolova EN, Stanfield RL, Dyson HJ & Wright PE (2020) A Conformational Switch in the Zinc Finger Protein Kaiso Mediates Differential Readout of Specific and Methylated DNA Sequences. Biochemistry 59: 1909-1926

174. Nolte RT, Conlin RM, Harrison SC & Brown RS (1998) Differing roles for zinc fingers in DNA recognition: Structure of a six-finger transcription factor IIIA complex. Proc Natl Acad Sci USA 95: 2938-2943

175. Ogo OA, Tyson J, Cockell SJ, Howard A, Valentine RA & Ford D (2015) The Zinc Finger Protein ZNF658 Regulates the Transcription of Genes Involved in Zinc Homeostasis and Affects Ribosome Biogenesis through the Zinc Transcriptional Regulatory Element. Molecular and Cellular Biology 35: 977-987

176. Ogra Y, Suzuki K, Gong P, Otsuka F & Koizumi S (2001) Negative Regulatory Role of Sp1 in Metal Responsive Element-mediated Transcriptional Activation*. Journal of Biological Chemistry 276: 16534-16539

177. Okada M & Hirose S (1998) Chromatin Remodeling Mediated by Drosophila GAGA Factor and ISWI Activates fushi tarazu Gene Transcription In Vitro. Molecular and Cellular Biology 18: 2455-2461

178. Olivieri D, Paramanathan S, Bardet AF, Hess D, Smallwood SA, Elling U & Betschinger J (2021) The BTB-domain transcription factor ZBTB2 recruits chromatin remodelers and a histone chaperone during the exit from pluripotency. Journal of Biological Chemistry 297: 100947

179. Omichinski JG, Clore GM & Gronenborn AM High-Resolution Solution Structure of the Double Cys2His2Zinc Finger from the Human Enhancer Binding Protein MBP-1f,t.

180. Omichinski JG, Clore GM, Schaad O, Felsenfeld G, Trainor C, Appella E, Stahl SJ & Gronenborn AM (1993) NMR Structure of a Specific DNA Complex of Zn-Containing DNA Binding Domain of GATA-1. Science 261: 438-446

181. Oravecz A, Apostolov A, Polak K, Jost B, Le Gras S, Chan S & Kastner P (2015) Ikaros mediates gene silencing in T cells through Polycomb repressive complex 2. Nat Commun 6: 8823

182. Öztürk-Colak A, Marygold SJ, Antonazzo G, Attrill H, Goutte-Gattat D, Jenkins VK, Matthews BB, Millburn G, Dos Santos G, Tabone CJ, et al (2024) FlyBase: updates to the Drosophila genes and genomes database. GENETICS 227: iyad211

183. Pagans S (2002) The Drosophila transcription factor tramtrack (TTK) interacts with Trithorax-like (GAGA) and represses GAGA-mediated activation. Nucleic Acids Research 30: 4406-4413

184. Park PMC, Park J, Brown J, Hunkeler M, Roy Burman SS, Donovan KA, Yoon H, Nowak RP, Slabicki M, Ebert BL, et al (2024) Polymerization of ZBTB transcription factors regulates chromatin occupancy. Mol Cell 84: 2511-2524.e8

185. Pascual J, Pfuhl M, Walther D, Saraste M & Nilges M (1997) Solution structure of the spectrin repeat: a left-handed antiparallel triple-helical coiled-coil. J Mol Biol 273: 740-751

186. Pavletich NP & Pabo CO (1991) Zinc Finger-DNA Recognition: Crystal Structure of a Zif268-DNA Complex at 2.1 Ä. Science 252: 809-817

187. Pavletich NP & Pabo CO (1993) Crystal Structure of a Five-Finger GLI-DNA Complex: New Perspectives on Zinc Fingers. Science 261: 1701-1707

188. Payre F, Noselli S, Lefrere V & Vincent A (1990) The closely related Drosophila sry beta and sry delta zinc finger proteins show differential embryonic expression and distinct patterns of binding sites on polytene chromosomes. Development 110: 141-149

189. Peng H, Gibson LC, Capili AD, Borden KLB, Osborne MJ, Harper SL, Speicher DW, Zhao K, Marmorstein R, Rock TA, et al (2007) The Structurally Disordered KRAB Repression Domain Is Incorporated into a Protease Resistant Core upon Binding to KAP-1-RBCC Domain. Journal of Molecular Biology 370: 269-289

190. Peng J & Wysocka J (2008) It takes a PHD to SUMO. Trends Biochem Sci 33: 191-194

191. Perdomo J, Holmes M, Chong B & Crossley M (2000a) Eos and Pegasus, Two Members of the Ikaros Family of Proteins with Distinct DNA Binding Activities. Journal of Biological Chemistry 275: 38347-38354

192. Perdomo J, Holmes M, Chong B & Crossley M (2000b) Eos and Pegasus, Two Members of the Ikaros Family of Proteins with Distinct DNA Binding Activities. Journal of Biological Chemistry 275: 38347-38354

193. Perez-Alvarado GC, Miles C, Michelsen JW, Louis HA, Winge DR, Beckerle MC & Summers MF (1994) Structure of the carboxy-terminal LIM domain from the cysteine rich protein CRP. Nat Struct Mol Biol 1: 388-398

194. Perez-Torrado R, Yamada D & Defossez P (2006) Born to bind: the BTB protein-protein interaction domain. BioEssays 28: 1194-1202

195. Peterson FC, Hayes PL, Waltner JK, Heisner AK, Jensen DR, Sander TL & Volkman BF (2006) Structure of the SCAN Domain from the Tumor Suppressor protein MZF1. Journal of Molecular Biology 363: 137-147

196. Pettersen EF, Goddard TD, Huang CC, Couch GS, Greenblatt DM, Meng EC & Ferrin TE (2004) UCSF Chimera—A visualization system for exploratory research and analysis. Journal of Computational Chemistry 25: 1605-1612

197. Polshakov VI, Birdsall B, Frenkiel TA, Gargaro AR & Feeney J (1999) Structure and dynamics in solution of the complex of lactobacillus casei dihydrofolate reductase with the new lipophilic antifolate drug trimetrexate. Protein Science 8: 467-481

198. Polshakov VI, Frenkiel TA, Birdsall B, Soteriou A & Feeney J (1995) Determination of Stereospecific Assignments, Torsion-Angle Constraints, and Rotamer Populations in Proteins Using the Program Anglesearch. Journal of Magnetic Resonance, Series B 108: 31-43

199. Potter SC, Luciani A, Eddy SR, Park Y, Lopez R & Finn RD (2018) HMMER web server: 2018 update. Nucleic Acids Research 46: W200-W204

200. Punjani B (2017) cryoSPARC: algorithms for rapid unsupervised cryo-EM structure determination | Nature Methods.

201. Read D, Nishigaki T & Manley JL (1990) The Drosophila even-skipped promoter is transcribed in a stage-specific manner in vitro and contains multiple, overlapping factor-binding sites. Mol Cell Biol 10: 4334-4344

202. Reyes-Turcu FE, Horton JR, Mullally JE, Heroux A, Cheng X & Wilkinson KD (2006) The Ubiquitin Binding Domain ZnF UBP Recognizes the C-Terminal Diglycine Motif of Unanchored Ubiquitin. Cell 124: 1197-1208

203. Rimsa V, Eadsforth TC & Hunter WN (2013) Structure of the SCAN Domain of Human Paternally Expressed Gene 3 Protein. PLoS ONE 8: e69538

204. Ryan DP, Sunde M, Kwan AH-Y, Marianayagam NJ, Nancarrow AL, Vanden Hoven RN, Thompson LS, Baca M, Mackay JP, Visvader JE, et al (2006) Identification of the key LMO2-binding determinants on Ldb1. J Mol Biol 359: 66-75

205. Sander TL, Haas AL, Peterson MJ & Morris JF (2000) Identification of a Novel SCAN Box-related Protein That Interacts with MZF1B. Journal of Biological Chemistry 275: 1285712867

206. Scheres SHW (2012) A Bayesian View on Cryo-EM Structure Determination. Journal of Molecular Biology 415: 406-418

207. Schultz DC, Friedman JR & Rauscher FJ (2001) Targeting histone deacetylase complexes via KRAB-zinc finger proteins: the PHD and bromodomains of KAP-1 form a cooperative unit that recruits a novel isoform of the Mi-2alpha subunit of NuRD. Genes Dev 15: 428-443

208. Schwendemann A & Lehmann M (2002) Pipsqueak and GAGA factor act in concert as partners at homeotic and many other loci. Proc Natl Acad Sci USA 99: 12883-12888

209. Scott A. Chamberlain Biology Department SFU & Eduard Szocs Institute For Environmental Sciences UK-L (2013) Taxize Source Code And Program Files.

210. Seto E, Lewist B & Shenk T (1993) Interaction between transcription factors Spl and YY1. Nature 365: 462-464

211. Shekhtman A & Burz DS eds (2012) Protein NMR Techniques Totowa, NJ: Humana Press

212. Shen W, Sipos B & Zhao L (2024) SeqKit2: A Swiss army knife for sequence and alignment processing. iMeta 3: e191

213. Shen Y, Delaglio F, Cornilescu G & Bax A (2009) TALOS+: a hybrid method for predicting protein backbone torsion angles from NMR chemical shifts. J Biomol NMR 44: 213223

214. Shi Y, Lee JS & Galvin KM (1997) Everything you have ever wanted to know about Yin Yang 1.... Biochim Biophys Acta 1332: F49-66

215. Shou Y, Baron S & Poncz M (1998) An Sp1-binding silencer element is a critical negative regulator of the megakaryocyte-specific alphaIIb gene. J Biol Chem 273: 5716-5726

216. Simpson RJY, Yi Lee SH, Bartle N, Sum EY, Visvader JE, Matthews JM, Mackay JP & Crossley M (2004) A Classic Zinc Finger from Friend of GATA Mediates an Interaction with the Coiled-coil of Transforming Acidic Coiled-coil 3. Journal of Biological Chemistry 279: 3978939797

217. Sitterlin D, Tiollais P & Transy C (1997) The RAR alpha-PLZF chimera associated with Acute Promyelocytic Leukemia has retained a sequence-specific DNA-binding domain. Oncogene 14: 1067-1074

218. Slabicki M, Yoon H, Koeppel J, Nitsch L, Roy Burman SS, Di Genua C, Donovan KA, Sperling AS, Hunkeler M, Tsai JM, et al (2020) Small-molecule-induced polymerization triggers degradation of BCL6. Nature 588: 164-168

219. Soeller WC, Oh CE & Kornberg TB (1993) Isolation of cDNAs Encoding the Drosophila GAGA Transcription Factor. Molecular and Cellular Biology 13: 7961-7970

220. Spadaccini R, Perrin H, Bottomley MJ, Ansieau S & Sattler M (2006) Structure and functional analysis of the MYND domain. J Mol Biol 358: 498-508

221. Sridharan R & Smale ST (2007) Predominant interaction of both Ikaros and Helios with the NuRD complex in immature thymocytes. J Biol Chem 282: 30227-30238

222. Stead MA, Rosbrook GO, Hadden JM, Trinh CH, Carr SB & Wright SC (2008) Structure of the wild-type human BCL6 POZ domain. Acta Crystallogr F Struct Biol Cryst Commun 64: 1101-1104

223. Stead MA, Trinh CH, Garnett JA, Carr SB, Baron AJ, Edwards TA & Wright SC (2007) A Beta-Sheet Interaction Interface Directs the Tetramerisation of the Miz-1 POZ Domain. Journal of Molecular Biology 373: 820-826

224. Stead MA & Wright SC (2014) Structures of heterodimeric POZ domains of Miz1/BCL6 and Miz 1/NAC1. Acta Crystallogr F Struct Biol Commun 70: 1591-1596

225. van Steensel B, Delrow J & Bussemaker HJ (2003) Genomewide analysis of Drosophila GAGA factor target genes reveals context-dependent DNA binding. Proceedings of the National Academy of Sciences 100: 2580-2585

226. Stogios PJ, Downs GS, Jauhal JJ, Nandra SK & Privé GG (2005) Sequence and structural analysis of BTB domain proteins. Genome Biol 6: R82

227. Stoll GA, Pandiloski N, Douse CH & Modis Y (2022) Structure and functional mapping of the KRAB-KAP1 repressor complex. The EMBO Journal 41: e111179

228. Sun L & Avitahl N Aiolos, a lymphoid restrictedtranscriptionfactor that interactswith lkarosto regulatelymphocyte differentiation.

229. Sun L & Avitahl N Aiolos, a lymphoid restrictedtranscriptionfactor that interactswith lkarosto regulatelymphocyte differentiation.

230. Sun L, Crotty ML, Sensel M, Sather H, Navara C, Nachman J, Steinherz PG, Gaynon PS, Seibel N, Mao C, et al (1999) Expression of dominant-negative Ikaros isoforms in T-cell acute lymphoblastic leukemia. Clin Cancer Res 5: 2112-2120

231. Sun L, Liu A & Georgopoulos K (1996a) Zinc finger-mediated protein interactions modulate Ikaros activity, a molecular control of lymphocyte development. The EMBO Journal 15:5358-5369

232. Sun L, Liu A & Georgopoulos K (1996b) Zinc finger-mediated protein interactions modulate Ikaros activity, a molecular control of lymphocyte development. EMBO J 15: 53585369

233. Suzuki T, Kimura A, Nagai R & Horikoshi M (2000) Regulation of interaction of the acetyltransferase region of p300 and the DNA-binding domain of Sp1 on and through DNA binding. Genes to Cells 5: 29-41

234. Suzuki T, Muto S, Miyamoto S, Aizawa K, Horikoshi M & Nagai R (2003) Functional interaction of the DNA-binding transcription factor Sp1 through its DNA-binding domain with the histone chaperone TAF-I. J Biol Chem 278: 28758-28764

235. Tang X, Li T, Liu S, Wisniewski J, Zheng Q, Rong Y, Lavis LD & Wu C (2022) Kinetic principles underlying pioneer function of GAGA transcription factor in live cells. Nat Struct Mol Biol 29: 665-676

236. de Thé H, Lavau C, Marchio A, Chomienne C, Degos L & Dejean A (1991) The PML-RAR alpha fusion mRNA generated by the t(15;17) translocation in acute promyelocytic leukemia encodes a functionally altered RAR. Cell 66: 675-684

237. The modENCODE Consortium, Roy S, Ernst J, Kharchenko PV, Kheradpour P, Negre N, Eaton ML, Landolin JM, Bristow CA, Ma L, et al (2010) Identification of Functional Elements and Regulatory Circuits by Drosophila modENCODE. Science 330: 1787-1797

238. The single Cys2-His2 zinc finger domain of the GAGA protein flanked by basic residues is sufficient for high-affinity specific DNA binding. (1996) Proc Natl Acad Sci USA

239. The Solution Structure of Ribosomal Protein L36 from Thermus thermophilus Reveals a Zinc-ribbon-like Fold

240. The UniProt Consortium, Bateman A, Martin M-J, Orchard S, Magrane M, Adesina A, Ahmad S, Bowler-Barnett EH, Bye-A-Jee H, Carpentier D, et al (2025) UniProt: the Universal Protein Knowledgebase in 2025. Nucleic Acids Research 53: D609-D617

241. Thomas MJ & Seto E (1999) Unlocking the mechanisms of transcription factor YY1: are chromatin modifying enzymes the key? Gene 236: 197-208

242. Topol J, Dearolf CR, Prakash K & Parker CS (1991) Synthetic oligonucleotides recreate Drosophila fushi tarazu zebra-stripe expression. Genes Dev 5: 855-867

243. Tsai RY & Reed RR (1997) Cloning and functional characterization of Roaz, a zinc finger protein that interacts with O/E-1 to regulate gene expression: implications for olfactory neuronal development. J Neurosci 17: 4159-4169

244. Tsai RY & Reed RR (1998) Identification of DNA recognition sequences and protein interaction domains of the multiple-Zn-finger protein Roaz. Mol Cell Biol 18: 6447-6456

245. Tsang AP, Visvader JE, Turner CA, Fujiwara Y, Yu C, Weiss MJ, Crossley M & Orkin SH (1997) FOG, a Multitype Zinc Finger Protein, Acts as a Cofactor for Transcription Factor GATA-1 in Erythroid and Megakaryocytic Differentiation. Cell 90: 109-119

246. Tsukiyama T, Becker PB & Wu C (1994) ATP-dependent nucleosome disruption at a heat-shock promoter mediated by binding of GAGA transcription factor. Nature 367: 525-532

247. Tsuzuki S & Enver T (2002) Interactions of GATA-2 with the promyelocytic leukemia zinc finger (PLZF) protein, its homologue FAZF, and the t(11;17)-generated PLZF-retinoic acid receptor alpha oncoprotein. Blood 99: 3404-3410

248. Uryu O, Ou Q, Komura-Kawa T, Kamiyama T, Iga M, Syrzycka M, Hirota K, Kataoka H, Honda BM, King-Jones K, et al (2018) Cooperative Control of Ecdysone Biosynthesis in Drosophila by Transcription Factors Séance, Ouija Board, and Molting Defective. Genetics 208: 605-622

249. Vandevenne M, Jacques DA, Artuz C, Nguyen CD, Kwan AHY, Segal DJ, Matthews JM, Crossley M, Guss JM & Mackay JP (2013) New Insights into DNA Recognition by Zinc Fingers

Revealed by Structural Analysis of the Oncoprotein ZNF217. Journal of Biological Chemistry 288:10616-10627

250. Vasileva Y, Kyrchanova O, Klimenko N, Necheukhina M, Fedotova A, Maksimenko O & Georgiev P (2025) ZAD mediates chromatin binding and insulator activity of Drosophila Pita and can be replaced with the human ZFP276 ZAD-like domain. Epigenetics Chromatin 18: 77

251. Velyvis A, Vaynberg J, Yang Y, Vinogradova O, Zhang Y, Wu C & Qin J (2003) Structural and functional insights into PINCH LIM4 domain-mediated integrin signaling. Nat Struct Biol 10:558-564

252. Velyvis A, Yang Y, Wu C & Qin J (2001a) Solution structure of the focal adhesion adaptor PINCH LIM1 domain and characterization of its interaction with the integrin-linked kinase ankyrin repeat domain. J Biol Chem 276: 4932-4939

253. Velyvis A, Yang Y, Wu C & Qin J (2001b) Solution structure of the focal adhesion adaptor PINCH LIM1 domain and characterization of its interaction with the integrin-linked kinase ankyrin repeat domain. J Biol Chem 276: 4932-4939

254. Wall G, Varga-Weisz PD, Sandaltzopoulos R & Becker PB (1995) Chromatin remodeling by GAGA factor and heat shock factor at the hypersensitive Drosophila hsp26 promoter in vitro. EMBO J 14: 1727-1736

255. Wang Z, Feng LS, Matskevich V, Venkataraman K, Parasuram P & Laity JH (2006) Solution Structure of a Zap1 Zinc-responsive Domain Provides Insights into Metalloregulatory Transcriptional Repression in Saccharomyces cerevisiae. Journal of Molecular Biology 357: 1167-1183

256. Ward JO, McConnell MJ, Carlile GW, Pandolfi PP, Licht JD & Freedman LP (2001) The acute promyelocytic leukemia-associated protein, promyelocytic leukemia zinc finger, regulates 1,25-dihydroxyvitamin D(3)-induced monocytic differentiation of U937 cells through a physical interaction with vitamin D(3) receptor. Blood 98: 3290-3300

257. Waterhouse AM, Procter JB, Martin DMA, Clamp M & Barton GJ (2009) Jalview Version 2—a multiple sequence alignment editor and analysis workbench. Bioinformatics 25: 1189-1191

258. Weber JA, Taxman DJ, Lu Q & Gilmour DS (1997) Molecular architecture of the hsp70 promoter after deletion of the TATA box or the upstream regulation region. Mol Cell Biol 17: 3799-3808

259. Westman BJ, Perdomo J, Matthews JM, Crossley M & Mackay JP (2004a) Structural Studies on a Protein-Binding Zinc-Finger Domain of Eos Reveal Both Similarities and Differences to Classical Zinc Fingers. Biochemistry 43: 13318-13327

260. Westman BJ, Perdomo J, Matthews JM, Crossley M & Mackay JP (2004b) Structural Studies on a Protein-Binding Zinc-Finger Domain of Eos Reveal Both Similarities and Differences to Classical Zinc Fingers. Biochemistry 43: 13318-13327

261. Westman BJ, Perdomo J, Sunde M, Crossley M & Mackay JP (2003) The C-terminal Domain of Eos Forms a High Order Complex in Solution. Journal of Biological Chemistry 278: 42419-42426

262. Wheeler DL, Barrett T, Benson DA, Bryant SH, Canese K, Chetvernin V, Church DM, DiCuccio M, Edgar R, Federhen S, et al (2007) Database resources of the National Center for Biotechnology Information. Nucleic Acids Research 35: D5-D12

263. Wiegmann BM, Trautwein MD, Winkler IS, Barr NB, Kim J-W, Lambkin C, Bertone MA, Cassel BK, Bayless KM, Heimberg AM, et al (2011) Episodic radiations in the fly tree of life. Proc Natl Acad Sci USA 108: 5690-5695

264. Wilson TE, Day ML, Pexton T, Padgett KA, Johnston M & Milbrandt J (1992) In vivo mutational analysis of the NGFI-A zinc fingers. Journal of Biological Chemistry 267: 37183724

265. Wojtaszek JL, Wang S, Kim H, Wu Q, D'Andrea AD & Zhou P (2014) Ubiquitin recognition by FAAP20 expands the complex interface beyond the canonical UBZ domain. Nucleic Acids Research 42: 13997-14005

266. Wolf G, Greenberg D & Macfarlan TS (2015) Spotting the enemy within: Targeted silencing of foreign DNA in mammalian genomes by the Krüppel-associated box zinc finger protein family. Mobile DNA 6: 17

267. Wolfe SA, Nekludova L & Pabo CO (2000) DNA Recognition by Cys2 His2 Zinc Finger Proteins. Annu Rev Biophys Biomol Struct 29: 183-212

268. Wong C-W & Privalsky ML (1998) Components of the SMRT Corepressor Complex Exhibit Distinctive Interactions with the POZ Domain Oncoproteins PLZF, PLZF-RARa, and BCL-6. Journal of Biological Chemistry 273: 27695-27702

269. Wysocka J, Swigut T, Xiao H, Milne TA, Kwon SY, Landry J, Kauer M, Tackett AJ, Chait BT, Badenhorst P, et al (2006) A PHD finger of NURF couples histone H3 lysine 4 trimethylation with chromatin remodelling. Nature 442: 86-90

270. Xia R, Cheng Y, Han X, Wei Y & Wei X (2021) Ikaros Proteins in Tumor: Current Perspectives and New Developments. Front Mol Biosci 8: 788440

271. Yoon H-G, Chan DW, Reynolds AB, Qin J & Wong J (2003a) N-CoR Mediates DNA Methylation-Dependent Repression through a Methyl CpG Binding Protein Kaiso. Molecular Cell 12: 723-734

272. Yoon H-G, Chan DW, Reynolds AB, Qin J & Wong J (2003b) N-CoR Mediates DNA Methylation-Dependent Repression through a Methyl CpG Binding Protein Kaiso. Molecular Cell 12: 723-734

273. Yu D, Chojnowski G, Rosenthal M & Kosinski J (2023) AlphaPulldown—a python package for protein-protein interaction screens using AlphaFold-Multimer. Bioinformatics 39: btac749

274. Yuan He (2023) Structural basis of TFIIIC-dependent RNA polymerase III transcription initiation: Molecular Cell.

275. Zacharchenko T & Wright S (2021) Functionalization of the BCL6 BTB domain into a noncovalent crystallization chaperone. IUCrJ 8: 154-160

276. Zaid A, Hodny Z, Li R & Nelson BD (2001) Sp1 acts as a repressor of the human adenine nucleotide translocase-2 (ANT2) promoter. Eur JBiochem 268: 5497-5503

277. Zhou Q, Gedrich RW & Engel DA (1995) Transcriptional repression of the c-fos gene by YY1 is mediated by a direct interaction with ATF/CREB. Journal of Virology 69: 4323-4330

278. Zollman S, Godt D, Privé GG, Couderc JL & Laski FA (1994) The BTB domain, found primarily in zinc finger proteins, defines an evolutionarily conserved family that includes several developmentally regulated genes in Drosophila. Proc Natl Acad Sci USA 91: 10717-10721

279. Zolotarev N, Fedotova A, Kyrchanova O, Bonchuk A, Penin AA, Lando AS, Eliseeva IA, Kulakovskiy IV, Maksimenko O & Georgiev P (2016a) Architectural proteins Pita, Zw5,and ZIPIC contain homodimerization domain and support specific long-range interactions in Drosophila. Nucleic Acids Res: gkw371

280. Zolotarev N, Fedotova A, Kyrchanova O, Bonchuk A, Penin AA, Lando AS, Eliseeva IA, Kulakovskiy IV, Maksimenko O & Georgiev P (2016b) Architectural proteins Pita, Zw5,and ZIPIC contain homodimerization domain and support specific long-range interactions in Drosophila. Nucleic Acids Res 44: 7228-7241

Благодарности

Автор выражает глубокую признательность научному руководителю, академику Павлу Георгиевичу Георгиеву, за всестороннюю поддержку на всех этапах работы и бесценную передачу научного опыта.

Искреннюю благодарность автор выражает своему наставнику и другу Артему Николаевичу Бончуку, под руководством которого были сделаны первые серьёзные шаги в научной деятельности и опубликованы статьи в ведущих научных журналах.

Автор благодарит всех сотрудников Отдела регуляции генетических процессов ИБГ РАН за помощь на различных этапах выполнения работы. Особую благодарность автор выражает Максименко Оксане Геннадьевне, принявшей активное участие в руководстве и реализации представленного исследования. Также автор благодарит Аркову Ольгу Владимировну, Головнину Александру Антоновну, Хрусталеву Анастасию Михайловну и Костюченко Маргариту Владимировну за всестороннюю помощь в работе.

За помощь в проведении SEC-MALS исследований автор выражает благодарность Случанко Николаю Николаевичу.

За помощь в проведении ЯМР-исследований автор благодарит сотрудников лаборатории магнитной томографии и спектроскопии МГУ имени М. В. Ломоносова — Марьясину Софью Семёновну и Польшакова Владимира Ивановича.

За помощь в проведении крио-электронной микроскопии автор выражает благодарность коллегам из King Abdullah University of Science and Technology (KAUST, Саудовская Аравия) — Andreas Naschberger, Emmanuel Heilmann, Xukun Yuan и Jiapei Huang.

Кроме того, автор выражает благодарность членам своей семьи за всестороннюю поддержку и заботу.