文献分享 | 基于40个R2R3-MYB的特异性图谱揭示蛋白同源二聚化后靶向不同顺式元件的机制

本研究以拟南芥VIII亚家族R2R3-MYB转录因子为模型，旨在阐明转录因子如何克服“特异性悖论”，即序列高度保守的旁系同源转录因子如何在体内结合不同的顺式作用元件并调控不同基因。研究结合HT-SELEX、DAP-seq与结构建模，系统绘制了40个R2R3-MYB的DNA结合特异性图谱。研究发现，VIII-E分支成员通过第53和113位残基突变，获得了高选择性的CCWAA-box结合特性。进一步以AtMYB2为例，揭示了同源二聚化可通过改变二聚体构型（如ER、IR、DR模式）重塑DNA结合特异性，其中短间距ER0/ER1模式（特别是ER1a）的序列特异性发生显著改变，且这种修饰后的基序在进化上保守、在基因组中真实存在，并能驱动AtMYB2的特异性转录激活。研究结论表明，同源二聚化通过引入新的碱基接触位点，使旁系同源转录因子在基序长度、间距及侧翼序列偏好上产生差异，从而实现了顺式作用元件结合的差异化，为解析“特异性悖论”提供了新机制。