CTCF（CCCTC-binding factor）是脊椎动物体内目前已知的最主要的绝缘子结合蛋白，其可以阻断增强子对启动子的激活，抑制基因的表达，也可以作为“屏障”阻止异染色质的扩散。染色质构象捕获技术结果显示CTCF能促进染色质环结构的形成, 通过与Cohesin形成染色质环，折叠成有助于增强子和启动子互作的三维染色质构象。但在三维细胞核中CTCF怎么阻碍染色质环内的增强子对环外基因启动子的激活，以及CTCF的各个结构域和绝缘子功能有怎样的关系鲜有报道。2022年9月16日北京大学生命科学学院季雄课题组联合定量生物学中心齐志课题组在iScience杂志上发表了题为 CTCF DNA binding domain undergoes dynamic and selective protein–protein interactions 的研究论文，该文章揭示了CTCF的DNA结合结构域（DNA-binding Domain，DBD）能以不依赖无序结构域的方式形成动态的自聚集簇，在三维细胞核中能和绝缘子相关蛋白共聚集、和活跃转录因子不共定位，这一发现为解析CTCF的绝缘机制提供了一种全新的角度。
在该文章中，研究者利用光诱导蛋白聚集的“optoDroplet”系统筛选到CTCF的DNA结合结构域能发生聚集；并在体外验证CTCF的DBD能聚集形成动态的液滴；接下来研究者通过蛋白共定位分析结合活细胞追踪成像，发现CTCF DBD的聚集能招募绝缘相关蛋白CHD8和BRD2，同时排开转录激活因子OCT4；通过对已发表的CTCF ChIP-Seq数据进行分析，研究者发现基因组上CTCF的基序越多，绝缘能力越强，并在表征绝缘活性的荧光素酶报告系统中插入不同数目的CTCF结合基序进行了验证。锌指结构是经典的结合核酸的蛋白结构域，为进一步探索核酸对CTCF DBD聚集的影响，研究者通过在体外相变体系加入核酸，在细胞实验上利用破坏核酸结合能力的突变体等证明了核酸抑制CTCF DBD的聚集。此外，生物信息学分析发现CTCF DNA结合结构域的精氨酸存在大量突变，该突变会影响CTCF DBD的DNA结合和绝缘能力。总之，研究者首次发现CTCF的DNA结合结构域可以发生自聚集，后续也验证了其它转录因子例如BCL6、GATA3、YY1的DNA结合结构域也能形成聚集，并能和功能相关蛋白共定位，同时P53蛋白的DNA结合结构域内癌症相关突变体R175H能降低其聚集体的稳定性，这些结果表明DNA结合结构域的聚集可能是一种较为普遍的转录因子的功能调控机制。图1.CTCF的DNA结合结构域能和绝缘相关蛋白发生动态和特异性的相互作用北京大学生命科学学院季雄研究员、定量生物学中心齐志研究员为本论文共同通讯作者。北京大学生命科学学院周蓉博士、田凯博士、黄捷博士为本论文共同第一作者。北京大学生命科学学院博士研究生段文嘉、付红烨，上海科技大学生命科学与技术学院马涵慧教授和冯颖为该工作提供了重要帮助。https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2589004222012834?via%3Dihub
