UBC4 активируется фактором теплового шока Hsf1.
при
фактора
Перемещение нуклеосомы в другую, даже более выгодную с энергетической точки зрения, позицию не происходит спонтанно. Эту работу выполняют комплексы ремоделирования хроматина
A
B
A’
Присутствие нуклеосом на регуляторных последовательностях (например, на промоторах) может создать серьезные проблемы для работы регуляторных механизмов.
Эти проблемы решаются при участии комплексов ремоделирования хроматина
существует три основных группы комплексов ремоделирования хроматина
GROUP PROTOTIPE
SWI/SNF
ISWI
CHD
destabilisation
sliding
Transfer of nucleosomal to another sequence
swi2/snf2 (yeast)
NURF (Drosophila) CHD-1 (yeast) NURD (Drosophila)
swi/snf activities
ATPase
swi2/snf2 (bromodomain)
ISWI
Chd3/Chd4 (Mi-2) (chromodomain)
NURF activities
NURD activities
sliding + deacetylation des histones (HDAC1, HDAC2)
ATP-dependent chromatin remodeling complex
acetyl-lysine–binding domain |
Binding histone tail |
Chromatin organisation modifier |
Narlikar GJ, et al. Cell, 2002, 108:475487
Под действием комплекса ремоделирования хроматина RSC I возникают нестабильные нуклеосомы, связывающие 180 п.н. ДНК. В составе этих, содержащих избыточные 33 п.н. ДНК нуклеосом многие контакты ДНК с гистонами нарушены, в силу чего ДНК становится доступной для действия многих ферментов и снимаются накладываемые обычными нуклеосомами ограничения конформационной подвижности ДНК
Shukla et al., (2010) Remosomes: generated non-mobilized particles approximately 180
DNA loosely associated with the histone octamer.
. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 107, 1936– 1941
АТФазы факторов ремоделирования хроматина относятся к суперсемейству ДНК хеликаз,
хотя и не обладают способностью расплетать ДНК (но могут перемещаться вдоль цепи от 3’ к 5’ концу, либо перемещать саму цепь)
механизм работы комплексов ремоделирования хроматина (реакция слайдинга, для которой достаточно собственно АТФазы
образование петли у место входа ДНК на нуклеосому (нет экспериментальных подтверждений)
связывание АТФазы с областью SHL-2 (два витка от центра симметрии, где реализуются
наиболее прочные контакты ДНК с гистонами –
доказано
изменение параметров двойной срирали (twist distortion) , благодаря наличию сходной с хеликазной активности. Следствие – нарушение всех контактов с ДНК в этой области
изменение конфигурации октамера (АТФаза связывается с областью выхода хвоста гистона Н4)
Эксперименты с использованием single molecule FRET показали, что ДНК перемещается относительно ядра нуклеосомы очень медленно (ранее считалось, что перемещение происходит шагами по 10 или 50 пар)
вытаскивание из |
затаскивание в нуклеосому |
вытаскивание 3 п.н., |
нуклеосомы 7 п.н., |
3 п.н., частичное снятие |
восстановление |
создание напряженного |
напряжения |
напряжения |
участка между SHL2 и |
|
|
entry site |
|
|
связанная с нуклеосомой АТФаза ISWI взаимодействует с entry site, HSL-2 site и хвостом гистона Н4