The functionally conserved proteins CBP and p300 act in conjunction with other factors to activate transcription of DNA. A new factor, p/CIP, has been discovered that is present in the cell as a complex with CBP and is required for transcriptional activity of nuclear receptors and other CBP/p300-dependent transcription factors. The highly related nuclear-receptor co-activator protein NCoA-1 is also specifically required for ligand-dependent activation of genes by nuclear receptors. p/CIP, NCoA-1 and CBP all contain related leucine-rich charged helical interaction motifs that are required for receptor-specific mechanisms of gene activation, and allow the selective inhibition of distinct signal-transduction pathways.

Several lines of evidence indicate that the nuclear receptor corepressor (N-CoR) complex imposes ligand dependence on transcriptional activation by the retinoic acid receptor and mediates the inhibitory effects of estrogen receptor antagonists, such as tamoxifen, suppressing a constitutive N-terminal, Creb-binding protein/coactivator complex-dependent activation domain. Functional interactions between specific receptors and N-CoR or SMRT corepressor complexes are regulated, positively or negatively, by diverse signal transduction pathways. Decreased levels of N-CoR correlate with the acquisition of tamoxifen resistance in a mouse model system for human breast cancer. Our data suggest that N-CoR- and SMRT-containing complexes act as rate-limiting components in the actions of specific nuclear receptors, and that their actions are regulated by multiple signal transduction pathways.

Different classes of mammalian transcription factors—nuclear receptors, cyclic adenosine 3′,5′-monophosphate–regulated enhancer binding protein (CREB), and signal transducer and activator of transcription-1 (STAT-1)—functionally require distinct components of the coactivator complex, including CREB-binding protein (CBP/p300), nuclear receptor coactivators (NCoAs), and p300/CBP-associated factor (p/CAF), based on their platform or assembly properties. Retinoic acid receptor, CREB, and STAT-1 also require different histone acetyltransferase (HAT) activities to activate transcription. Thus, transcription factor–specific differences in configuration and content of the coactivator complex dictate requirements for specific acetyltransferase activities, providing an explanation, at least in part, for the presence of multiple HAT components of the complex.

Ligand-dependent activation of gene transcription by nuclear receptors is dependent on the recruitment of coactivators, including a family of related NCoA/SRC factors, via a region containing three helical domains sharing an LXXLL core consensus sequence, referred to as LXDs. In this manuscript, we report receptor-specific differential utilization of LXXLL-containing motifs of the NCoA-1/SRC-1 coactivator. Whereas a single LXD is sufficient for activation by the estrogen receptor, different combinations of two, appropriately spaced, LXDs are required for actions of the thyroid hormone, retinoic acid, peroxisome proliferator-activated, or progesterone receptors. The specificity of LXD usage in the cell appears to be dictated, at least in part, by specific amino acids carboxy-terminal to the core LXXLL motif that may make differential contacts with helices 1 and 3 (or 3′) in receptor ligand-binding domains. Intriguingly, distinct carboxy-terminal amino acids are required for PPARγ activation in response to different ligands. Related LXXLL-containing motifs in NCoA-1/SRC-1 are also required for a functional interaction with CBP, potentially interacting with a hydrophobic binding pocket. Together, these data suggest that the LXXLL-containing motifs have evolved to serve overlapping roles that are likely to permit both receptor-specific and ligand-specific assembly of a coactivator complex, and that these recognition motifs underlie the recruitment of coactivator complexes required for nuclear receptor function.