ETS family transcription factors control development of different cell types in humans, whereas deregulation of these proteins leads to severe developmental syndromes and cancers. One of a few members of the ETS family that are known to act solely as repressors, ERF, is required for normal osteogenesis and hematopoiesis. Another important function of ERF is acting as a tumor suppressor by antagonizing oncogenic fusions involving other ETS family factors. The structure of ERF and the DNA binding properties specific to this protein have not been elucidated. In this study, we determined two crystal structures of the complexes of the DNA binding domain of ERF with DNA. In one, ERF is in a distinct dimeric form, with Cys72 in a reduced state. In the other, two dimers of ERF are assembled into a tetramer that is additionally locked by two Cys72–Cys72 disulfide bonds across the dimers. In the tetramer, the ERF molecules are bound to a pseudocontinuous DNA on the same DNA face at two GGAA binding sites on opposite strands. Sedimentation velocity analysis showed that this tetrameric assembly forms on continuous DNA containing such tandem sites spaced by 7 bp. Our bioinformatic analysis of three previously reported sets of ERF binding loci across entire genomes showed that these loci were enriched in such 7 bp spaced tandem sites. Taken together, these results strongly suggest that the observed tetrameric assembly is a functional state of ERF in the human cell.

中文翻译：

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对转录因子 ERF 的 DNA 结合功能的结构洞察

ETS 家族转录因子控制人类不同细胞类型的发育，而这些蛋白质的失调会导致严重的发育综合征和癌症。ETS 家族的少数成员之一，已知仅充当阻遏物，ERF，是正常成骨和造血所必需的。ERF 的另一个重要功能是通过拮抗涉及其他 ETS 家族因素的致癌融合来充当肿瘤抑制因子。尚未阐明 ERF 的结构和该蛋白质特有的 DNA 结合特性。在这项研究中，我们确定了 ERF 的 DNA 结合域与 DNA 的复合物的两种晶体结构。一方面，ERF 呈独特的二聚体形式，Cys72 处于还原状态。另一方面，ERF 的两个二聚体组装成一个四聚体，该四聚体还被两个 Cys72-Cys72 二硫键锁定在二聚体上。在四聚体中，ERF 分子在相反链上的两个 GGAA 结合位点与同一 DNA 面上的假连续 DNA 结合。沉降速度分析表明，这种四聚体组装形成在连续的 DNA 上，这些 DNA 含有间隔 7 bp 的串联位点。我们对先前报道的跨整个基因组的三组 ERF 结合位点的生物信息学分析表明，这些位点在这种 7 bp 间隔的串联位点中富集。总之，这些结果强烈表明观察到的四聚体组装是人体细胞中 ERF 的一种功能状态。ERF 分子在相反链上的两个 GGAA 结合位点与同一 DNA 面上的假连续 DNA 结合。沉降速度分析表明，这种四聚体组装形成在连续的 DNA 上，这些 DNA 含有间隔 7 bp 的串联位点。我们对先前报道的跨整个基因组的三组 ERF 结合位点的生物信息学分析表明，这些位点在这种 7 bp 间隔的串联位点中富集。总之，这些结果强烈表明观察到的四聚体组装是人体细胞中 ERF 的一种功能状态。ERF 分子在相反链上的两个 GGAA 结合位点与同一 DNA 面上的假连续 DNA 结合。沉降速度分析表明，这种四聚体组装形成在连续的 DNA 上，这些 DNA 含有间隔 7 bp 的串联位点。我们对先前报道的跨整个基因组的三组 ERF 结合位点的生物信息学分析表明，这些位点在这种 7 bp 间隔的串联位点中富集。总之，这些结果强烈表明观察到的四聚体组装是人体细胞中 ERF 的一种功能状态。我们对先前报道的跨整个基因组的三组 ERF 结合位点的生物信息学分析表明，这些位点在这种 7 bp 间隔的串联位点中富集。总之，这些结果强烈表明观察到的四聚体组装是人体细胞中 ERF 的一种功能状态。我们对先前报道的跨整个基因组的三组 ERF 结合位点的生物信息学分析表明，这些位点在这种 7 bp 间隔的串联位点中富集。总之，这些结果强烈表明观察到的四聚体组装是人体细胞中 ERF 的一种功能状态。