BACKGROUND Plant homeodomain (PHD) fingers are central "readers" of histone post-translational modifications (PTMs) with > 100 PHD finger-containing proteins encoded by the human genome. Many of the PHDs studied to date bind to unmodified or methylated states of histone H3 lysine 4 (H3K4). Additionally, many of these domains, and the proteins they are contained in, have crucial roles in the regulation of gene expression and cancer development. Despite this, the majority of PHD fingers have gone uncharacterized; thus, our understanding of how these domains contribute to chromatin biology remains incomplete. RESULTS We expressed and screened 123 of the annotated human PHD fingers for their histone binding preferences using reader domain microarrays. A subset (31) of these domains showed strong preference for the H3 N-terminal tail either unmodified or methylated at H3K4. These H3 readers were further characterized by histone peptide microarrays and/or AlphaScreen to comprehensively define their H3 preferences and PTM cross-talk. CONCLUSIONS The high-throughput approaches utilized in this study establish a compendium of binding information for the PHD reader family with regard to how they engage histone PTMs and uncover several novel reader domain-histone PTM interactions (i.e., PHRF1 and TRIM66). This study highlights the usefulness of high-throughput analyses of histone reader proteins as a means of understanding how chromatin engagement occurs biochemically.

中文翻译：

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植物同源域 (PHD) 阅读器家族的组蛋白尾部相互作用的表征。

背景技术植物同源域（PHD）指是组蛋白翻译后修饰（PTM）的中心“阅读者”，具有> 100个由人类基因组编码的含PHD指的蛋白质。迄今为止研究的许多 PHD 与组蛋白 H3 赖氨酸 4 (H3K4) 的未修饰或甲基化状态结合。此外，这些结构域中的许多以及它们所包含的蛋白质在基因表达和癌症发展的调节中起着至关重要的作用。尽管如此，大多数 PHD 手指已经没有特征了。因此，我们对这些域如何促进染色质生物学的理解仍然不完整。结果 我们使用阅读器域微阵列表达并筛选了 123 个带注释的人类 PHD 手指的组蛋白结合偏好。这些结构域的一个子集 (31) 显示出对 H3 N 末端尾部的强烈偏好，无论是未修饰的还是在 H3K4 处甲基化的。这些 H3 阅读器通过组蛋白肽微阵列和/或 AlphaScreen 进一步表征，以全面定义他们的 H3 偏好和 PTM 串扰。结论 本研究中使用的高通量方法为 PHD 阅读器家族建立了一个关于它们如何参与组蛋白 PTM 并揭示几种新的阅读器域-组蛋白 PTM 相互作用（即 PHRF1 和 TRIM66）的结合信息纲要。这项研究强调了组蛋白阅读蛋白的高通量分析作为了解染色质结合如何在生化上发生的一种手段的有用性。这些 H3 阅读器通过组蛋白肽微阵列和/或 AlphaScreen 进一步表征，以全面定义他们的 H3 偏好和 PTM 串扰。结论 本研究中使用的高通量方法为 PHD 阅读器家族建立了一个关于它们如何参与组蛋白 PTM 并揭示几种新的阅读器域-组蛋白 PTM 相互作用（即 PHRF1 和 TRIM66）的结合信息纲要。这项研究强调了组蛋白阅读蛋白的高通量分析作为了解染色质结合如何在生化上发生的一种手段的有用性。这些 H3 阅读器通过组蛋白肽微阵列和/或 AlphaScreen 进一步表征，以全面定义他们的 H3 偏好和 PTM 串扰。结论 本研究中使用的高通量方法为 PHD 阅读器家族建立了一个关于它们如何参与组蛋白 PTM 并揭示几种新的阅读器域-组蛋白 PTM 相互作用（即 PHRF1 和 TRIM66）的结合信息纲要。这项研究强调了组蛋白阅读蛋白的高通量分析作为了解染色质结合如何在生化上发生的一种手段的有用性。结论 本研究中使用的高通量方法为 PHD 阅读器家族建立了一个关于它们如何参与组蛋白 PTM 并揭示几种新的阅读器域-组蛋白 PTM 相互作用（即 PHRF1 和 TRIM66）的结合信息纲要。这项研究强调了组蛋白阅读蛋白的高通量分析作为了解染色质结合如何在生化上发生的一种手段的有用性。结论 本研究中使用的高通量方法为 PHD 阅读器家族建立了一个关于它们如何参与组蛋白 PTM 并揭示几种新的阅读器域-组蛋白 PTM 相互作用（即 PHRF1 和 TRIM66）的结合信息纲要。这项研究强调了组蛋白阅读蛋白的高通量分析作为了解染色质结合如何在生化上发生的一种手段的有用性。