Двенадцать сайтов O-GlcNAc в неупорядоченной области BRD4 меняют текучесть конденсатов и экспрессию генов

Исследователи сообщили в журнале Protein & Cell, что модификации O-linked β-N-acetylglucosamine (O-GlcNAc) образуют кластеры в внутренне неупорядоченных областях (IDR) белков, связанных с транскрипцией, и регулируют жидкость-жидкостное фазовое разделение (LLPS). Работа опубликована в релизе Higher Education Press 5 ноября 2026 года. Наиболее ярко эта закономерность проявилась у BRD4 (Bromodomain-containing protein 4): в его C-концевой IDR найдены двенадцать кластерных сайтов O-GlcNAc doi.orgProtein & Celldoi.orgОткрыть источник ↗.

Кластеры O-GlcNAc и фазовое разделение

Посттрансляционные модификации регулируют LLPS, которое организует биомолекулярные конденсаты, но общие правила для O-GlcNAc не были определены. Авторы провели протеомный анализ O-GlcNAcома человека. По их данным, сайты O-GlcNAc обогащены в IDR и часто образуют плотные группы, названные кластерами O-GlcNAc doi.orgProtein & Celldoi.orgОткрыть источник ↗.

Эти кластеры тесно связаны с белками, способными к фазовому разделению, особенно с регуляторами транскрипции. У белков с кластерами склонность к фазовому разделению значимо выше. Сходные регуляторные эффекты наблюдали у нескольких других белков транскрипционных конденсатов doi.orgProtein & Celldoi.orgОткрыть источник ↗.

Конденсаты BRD4 и транскрипция

В BRD4 двенадцать сайтов в C-концевой IDR действовали совместно, а не по отдельности. Модификация уменьшала размер конденсатов и повышала их текучесть, как in vitro, так и в клетках doi.orgProtein & Celldoi.orgОткрыть источник ↗.

Мультиомные анализы показали, что происходит при удалении O-GlcNAc. Связывание BRD4 усиливалось на активных энхансерах, включая суперэнхансеры. Усиливалось и LLPS-опосредованное привлечение транскрипционных кофакторов, в том числе YTHDC1 doi.orgProtein & Celldoi.orgОткрыть источник ↗.

Это сопровождалось повышением экспрессии генов, связанных с клеточным циклом, репарацией повреждений ДНК и пролиферацией клеток doi.orgProtein & Celldoi.orgОткрыть источник ↗.

Авторы заключают, что кластеры O-GlcNAc регулируют материальные свойства конденсатов и результаты транскрипции. По их трактовке, посттрансляционные модификации тонко настраивают молекулярную грамматику биомолекулярных конденсатов, а несколько слабых по отдельности событий гликозилирования действуют совместно, управляя сборкой белков, связыванием с хроматином и экспрессией генов doi.orgProtein & Celldoi.orgОткрыть источник ↗.

Исследование экспериментальное: данные получены в пробирке, на культивируемых клетках и в омиксных анализах. Статья опубликована в Protein & Cell (DOI 10.1093/procel/pwag053).