Untersuchung der Substratselektivität und Zusammensetzung endogener Histondeacetylase‐Komplexe durch chemische Sonden

Abstract

Die HDAC-Komplexe sind generell wenig verstanden und der gegenwärtige wissenschaftliche Fokus liegt auf der Erforschung,i nwiefern sie Aktivität und Selektivität der Deacetylase modulieren.[5] Eine aktuelle Herangehensweise zur Erforschung von Substraten der HDAC-Komplexe ist die Bestimmung der Lysin-Acetylome von Zellen oder Organismen, die mit HDAC-Inhibitoren behandelt wurden.[6] Zusätzlich sind aktivitätsbasierte Sonden und immobilisierte HDAC-Inhibitoren vielversprechend für die Untersuchung von HDAC-Aktivität in Zelllysaten. [7] Im Folgenden stellen wir die Synthese von peptidbasierten Sonden vor, um Substratselektivität und Zusammensetzung von endogenen HDAC-Komplexen von Säugetieren zu untersuchen. Diese Sonden beinhalten synthetisierte Aminosäure-Bausteine,d eren funktionelle Gruppe sich von bekannten HDAC-Inhibitoren ableitet. Wirh aben dabei auf Hydroxamsäuren zurückgegriffen, die eine Klasse von HDAC-Inhibitoren bilden und in der Lage sind, das katalytische Zn 2+ -Ion der HDACsm it nanomolarer Affinität zu chelatisieren. [2, 7a] Die synthetisierten Hydroxamat-Bausteine ersetzen acetylierte Lysine in Peptiden, die von bekannten Acetylierungsstellen abgeleitet wurden. Der Abstand zwischen Hydroxamat-Gruppe und Peptid-Rückgrat schien kritisch, weshalb wir die Kettenlängen der Hydroxamat-Bausteine zwischen fünf (2-Aminosuberinsäure-w-hydroxamatAsuHd), vier (2-Aminoheptandisäure-e-hydroxamatApmHd), drei (2-Aminoadipinsäure-d-hydroxamatAadHd) und zwei (Glutaminsäure-g-hydroxamat -G luHd) Methylengruppen variiert haben (Abbildung 1).[8] Die AsuHd-(1)u nd ApmHd-Bausteine (2)w urden über bereits

Synthesis, Biochemical Characterization, and Genetic Encoding of a 1,2,4‐Triazole Amino Acid as an Acetyllysine Mimic for Bromodomains of the BET Family

“…The H4K20ac sequence is a known binding site of the second Brd of BRD3 (BRD3(2)) [4a] . The three triazole peptides and controls containing unmodified (H4K20), acetylated (H4K20ac) lysine and glutamine (H4K20Q) were immobilized and subjected to pull‐down assays with recombinant BRD3(2) fused to TurboYFP (Supporting Figure S2 and Supporting Tables S2 and S3) [20] . As expected, BRD3(2)‐TurboYFP was efficiently recruited to H4K20ac and did not bind H4K20 or H4K20Q (Figure 2a).…”

Synthese, Biochemische Charakterisierung und Genetische Kodierung einer 1,2,4‐Triazol‐Aminosäure als Acetyllysin‐Mimetikum für Bromodomänen der BET‐Familie

“…Im Folgenden wurden die Triazol‐Aminosäuren mithilfe der Festphasen‐Peptidsynthese als Substituenten für Kac an Position 20 eines Histon‐H4‐Peptides eingebaut (Abbildung 1c), welche eine bekannte Bindunsstelle der zweiten Brd von BRD3 (BRD3(2)) ist [4a] . Die drei Triazol‐Peptide und Kontrollen, bestehend aus unmodifiziertem Lysin (H4K20), acetyliertem Lysin (H4K20ac) und Glutamin (H4K20Q), wurden immobilisiert und in Pulldown‐Assays mit rekombinanter BRD3(2), fusioniert an TurboYFP, auf Bindung getestet (Ergänzende Abbildung S2 und Tabelle S2 und S3) [20] . Wie erwartet wurde BRD3(2)‐TurboYFP effektiv an H4K20ac rekrutiert und interagierte nicht mit H4K20 und H4K20Q (Abbildung 2a).…”