短串联重复序列(STRs)与转录因子DNA结合域(DBD)及内在无序区(IDR)的选择性关联机制

来自Vidavski等研究人员通过酵母系统揭示了短串联重复序列(STRs)在调控DNA中的重要作用。该研究构建2-5bp STRs文库，首次在活细胞内系统检测转录因子(TF)结合特性，发现Msn2蛋白对特定STRs的偏好性同时依赖于其DNA结合域(DBD)和长达642个氨基酸的内在无序区(IDR)。这项发表于《Cell Systems》的研究为解析基因组中STRs与TF IDRs的互作机制提供了新视角。

　　

短串联重复序列(short tandem repeats, STRs)在调控区域异常富集的现象一直令人费解。这项突破性研究通过构建2-5个碱基对的STRs文库，在酿酒酵母活细胞中系统检测了四种转录因子(transcription factors, TFs)的结合特性。重点研究对象Msn2展现出独特的STR偏好性：其DNA结合域(DBD)能识别基序半位点，而长达642个氨基酸的内在无序区(intrinsically disordered region, IDR)则对富含嘌呤-嘧啶和AT的重复序列情有独钟。

研究团队还构建了六个Msn2突变体，包括仅保留DBD或IDR的截短体。有趣的是，这些"分子手术"揭示了两大功能模块的协同作用——DBD负责特异性识别，而超长IDR则像"分子天线"般增强特定STRs的结合。基因组分析显示，TF偏好的STRs在人类基因组中显著富集，但在酵母启动子区仍保持低频存在。

这项研究为理解STRs在基因调控中的生物学意义提供了全新框架，特别揭示了IDRs这种"无固定形状"的蛋白区域如何通过动态相互作用影响TF-DNA结合特异性。这些发现可能解释某些遗传疾病的发病机制，并为设计合成调控元件开辟新思路。