Подсемейство ДНК-связывающих хромодомен-геликаз (CHD)
Хромодомен-хеликазные ДНК-связывающие белки (CHD) представляют собой подсемейство АТФ-зависимых комплексов ремоделирования хроматина (ремоделеров). Все ремоделеры подпадают под действие суперсемейства 2 РНК/ДНК-хеликаз. У дрожжей CHD-комплексы несут основную ответственность за нуклеосом сборку и организацию . Эти комплексы играют дополнительную роль у многоклеточных эукариот, помогая в доступе к хроматину и редактировании нуклеосом. [ 1 ]
Функции белков подсемейства CHD
[ редактировать ]Подобно подсемейству АТФ-зависимых ремоделаторов хроматина подсемейства имитационных переключателей (ISWI) , комплексы CHD регулируют сборку и организацию зрелых нуклеосом вдоль ДНК. [ 1 ] [ 2 ] Гистоны удаляются во время репликации ДНК; Следуя за реплисомой , гистоны начинают собираться в виде незрелых пренуклеосом на зарождающейся ДНК. С помощью CHD-комплексов октамеры гистонов могут созревать в нативные нуклеосомы. После образования нуклеосомы комплексы CHD организуют нуклеосомы, равномерно располагая их друг от друга вдоль ДНК. [ 1 ]
Кроме того, CHD у организмов более высокого порядка могут сдвигать/выбрасывать нуклеосомы или димеры гистонов, чтобы аллостерически регулировать доступность ДНК. [ 1 ] Специфические комплексы CHD, такие как комплекс деацетилазы ремоделирования нуклеосом ( NuRD ) у C. elegans , могут открывать сайты связывания для репрессоров транскрипции вдоль хроматина путем взаимодействия с высокомодульными хвостами гистонов; деацетилирование остатка гистона H3K9ac является примером того, как комплекс NuRD может подавлять экспрессию генов и влиять на топологию ДНК. [ 3 ]
Последним механизмом этого подсемейства АТФ-зависимых ремоделеров является редактирование нуклеосом. [ 1 ] Drosophila dCHD1 может редактировать нуклеосомы, заменяя гистон H3 на вариант H3.3. [ 2 ] Связывание dCHD1 вблизи нуклеосомы вызывает напряжение в ДНК. Чтобы снять это напряжение, расположенный выше димер H3 вытесняется из нуклеосомы, что позволяет заменить его вариантом гистона H3.3. [ 4 ] Добавление H3.3 в нуклеосомы является эпигенетическим способом поддержания хроматина в доступном, готовом к транскрипции состоянии. [ 5 ] Включение альтернативных гистонов и посттрансляционных модификаций (ПТМ) играют важную роль в регуляции гистонового кода клетки. [ 6 ]
Структура белков подсемейства CHD
[ редактировать ]
Уникальный N-концевой домен подсемейства CDH содержит два хромодомена . Два лепестковых домена действуют совместно как домен транслоказы (Tr) и соединены пептидным линкером (рис. 01). NegC* (аналогично NegC в ISWI) действует как ингибитор движения и транслокации долей до тех пор, пока не произойдет правильное связывание ДНК -связывающего домена (DBD). NegC* действует, блокируя гидролиз АТФ в долях. DBD также действует как нуклеотидная линейка, равномерно располагая нуклеосомы друг от друга. После связывания с ДНК DBD вызывает напряжение цепи ДНК, что приводит к конформационным изменениям, которые блокируют регулярное ингибирование NegC*. Это позволяет активировать домен TR, что приводит к транслокации ДНК. [ 1 ]
Общий механизм транслокации ДНК между АТФ-зависимыми комплексами ремоделирования хроматина
[ редактировать ]Tr-механизм транслокации ДНК консервативен всеми АТФ-зависимыми ремодераторами хроматина; две RecA -подобные доли механически ответственны за транслокацию ДНК. [ 3 ] После связывания двух витков спирали от нуклеосомы комплекс вызывает сдвиг указанной нуклеосомы вверх на одну-две пары оснований. В этом механизме, управляемом АТФ, энергия гидролиза заставляет доли «ползти» по ДНК к нуклеосомной диаде до тех пор, пока нуклеосомы не будут правильно собраны, доступны или отредактированы.
См. также
[ редактировать ]Белки в семье:
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Перейти обратно: а б с д и ж Клапье, Седрик Р.; Иваса, Джанет; Кэрнс, Брэдли Р.; Петерсон, Крейг Л. (17 мая 2017 г.). «Механизмы действия и регуляция АТФ-зависимых комплексов ремоделирования хроматина» . Nature Reviews Молекулярно-клеточная биология . 18 (7): 407–422. дои : 10.1038/номер.2017.26 . ISSN 1471-0072 . ПМЦ 8127953 . ПМИД 28512350 .
- ^ Перейти обратно: а б Марфелла, Кончетта, Джорджия; Имбальцано, Энтони Н. (май 2007 г.). «Семейство ремоделаторов хроматина Chd» . Мутационные исследования/Фундаментальные и молекулярные механизмы мутагенеза . 618 (1–2): 30–40. дои : 10.1016/j.mrfmmm.2006.07.012 . ЧВК 1899158 . ПМИД 17350655 .
- ^ Перейти обратно: а б Тьяги, Моника; Имам, Насир; Верма, Киртика; Патель, Ашок К. (3 июля 2016 г.). «Ремоделеры хроматина: мы — драйверы!!» . Ядро . 7 (4): 388–404. дои : 10.1080/19491034.2016.1211217 . ISSN 1949-1034 . ПМК 5039004 . ПМИД 27429206 .
- ^ Хеникофф, Стивен; Смит, М. Митчелл (январь 2015 г.). «Варианты гистонов и эпигенетика» . Перспективы Колд-Спринг-Харбор в биологии . 7 (1): а019364. doi : 10.1101/cshperspect.a019364 . ISSN 1943-0264 . ПМК 4292162 . ПМИД 25561719 .
- ^ Миллс, Алеа А. (апрель 2017 г.). «Хромодомен-геликаза, связывающая ДНК-ремоделеры хроматина: семейные черты, которые защищают от рака и способствуют развитию рака» . Перспективы Колд-Спринг-Харбора в медицине . 7 (4): а026450. doi : 10.1101/cshperspect.a026450 . ISSN 2157-1422 . ПМК 5378010 . ПМИД 28096241 .
- ^ Янссен, Калифорния; Сидоли, С.; Гарсия, бакалавр наук (2017), «Последние достижения в характеристике гистонового кода и подходы к интеграции эпигеномики и системной биологии», Протеомика в биологии, Часть B , Методы в энзимологии, том. 586, Elsevier, стр. 359–378, номер документа : 10.1016/bs.mie.2016.10.021 , ISBN. 978-0-12-809743-4 , PMC 5512434 , PMID 28137571