WikiDer > Комплекс ремоделирования структуры хроматина (RSC)

Chromatin structure remodeling (RSC) complex

RSC (рэмоции Sструктура Cхроматин) является членом Семейство АТФ-зависимых ремоделеров хроматина. Активность комплекса RSC позволяет ремоделировать хроматин, изменяя структуру нуклеосома.[1]

Существует четыре подсемейства ремоделеров хроматина: SWI / SNF, INO80, ISW1 и CHD.[2] Комплекс RSC представляет собой комплекс ремоделирования хроматина из 15 субъединиц, первоначально обнаруженный в Saccharomyces cerevisiae, и гомологичен SWI / SNF комплекс обнаружен у человека.[1] В комплексе РКК есть АТФаза активность в присутствии ДНК.[1]

Комплекс RSC против SWI / SNF

Хотя RSC и SWI / SNF считаются гомологичными, RSC встречается значительно чаще, чем SWI / SNF сложный и требуется для деление митотических клеток.[1] Без комплекса RSC клетки не выжили бы.[1] РКК состоит из 15 подразделения, и по крайней мере три из этих субъединиц консервативны между RSC и SWI / SNF.[1] RSC и SWI / SNF состоят из очень похожих компонентов, таких как компоненты Sth1 в RSC и SWI2 / Snf2p в SWI / SNF. Оба эти компонента АТФазы которые состоят из Arp7 и Arp9, которые являются белками, похожими на актин.[3] Субъединицы Sth1 (Rsc6p, Rsc8p и Sfh1p): паралоги к трем субъединицам SWI / SNF (Swp73p, Swi3p и Snf5p). Хотя есть много общего между этими двумя комплексами ремоделирования хроматина, они ремоделируют разные части хроматина.[3] У них также есть противоположные роли, особенно при взаимодействии с PHO8 промоутер. RSC работает, чтобы гарантировать размещение нуклеосомы N-3, в то время как SWI / SNF пытается отменить размещение N-3.[4]

Комплексы RSC и SWI / SNF функционируют как комплексы ремоделирования хроматина у людей (Homo sapiens) и муха обыкновенная (Drosophila melanogaster). SWI / SNF был впервые обнаружен, когда был проведен генетический скрининг дрожжей с мутацией, вызывающей дефицит переключения типа спаривания (swi) и мутацией, вызывающей дефицит ферментации сахарозы.[1] После того, как этот комплекс ремоделирования хроматина был открыт, был обнаружен комплекс RSC, когда его компоненты, Snf2 и Swi2p, были обнаружены как гомологичные комплексу SWI / SNF.

Благодаря исследованиям, проведенным с использованием BLAST (биотехнология), считается, что дрожжевой комплекс RSC даже больше похож на комплекс SWI / SNF человека, чем на дрожжевой комплекс SWI / SNF.[1]

Роль RSC

Роль нуклеосом - очень важная тема для исследований. Известно, что нуклеосомы мешают связыванию факторов транскрипции с ДНК, поэтому они могут контролировать транскрипцию и репликацию. С помощью in vitro В эксперименте с дрожжами было обнаружено, что RSC необходимы для ремоделирования нуклеосом. Есть свидетельства того, что RSC не ремоделирует нуклеосомы самостоятельно; он использует информацию от ферментов, чтобы помочь расположить нуклеосомы.

В АТФаза активность комплекса RSC активируется одноцепочечной, двухцепочечной и / или нуклеосомной ДНК, в то время как некоторые из других комплексов ремоделирования хроматина стимулируются только одним из этих типов ДНК.[1]

Комплекс RSC (в частности, Rsc8 и Rsc30) имеет решающее значение при фиксации двухцепочечных разрывов через негомологичное соединение концов (NHEJ) в дрожжах.[5] Этот механизм восстановления важен для выживания клеток, а также для поддержания генома организма. Эти двухцепочечные разрывы обычно вызваны радиацией и могут нанести ущерб геному. Разрывы могут привести к мутациям, которые изменяют положение хромосомы, и даже могут привести к полной потере хромосомы. Мутации, связанные с двухцепочечными разрывами, были связаны с раком и другими смертельными генетическими заболеваниями.[5] RSC не только восстанавливает двухцепочечные разрывы путем NHEJ, он также устраняет эти разрывы с помощью гомологичная рекомбинация с помощью комплекса SWI / SNF.[6] SWI / SNF рекрутируется первым, до того, как две гомологичные хромосомы связываются, а затем рекрутируется RSC, чтобы помочь завершить восстановление.[6]

Механизм действия дцДНК

Исследование одной молекулы с использованием магнитный пинцет и линейная ДНК наблюдала, что RSC генерирует петли ДНК in vitro одновременно генерируя отрицательные суперспирали в шаблоне.[7] Эти петли могут состоять из сотен пар оснований, но длина зависит от того, насколько плотно намотана ДНК, а также от того, сколько АТФ присутствует во время этой транслокации.[7] RSC не только может генерировать петли, но и может расслаблять эти петли, что означает, что транслокация RSC обратима.[7]

Гидролиз АТФ позволяет комплексу перемещать ДНК в петлю. RSC может освободить петлю либо путем перемещения обратно в исходное состояние с сопоставимой скоростью, либо путем потери одного из двух своих контактов.[7]

Компоненты RSC

Ниже приводится список компонентов RSC, которые были идентифицированы в дрожжах, соответствующих им человеческих ортологи, и их функции:

ДрожжиЧеловекФункция
RSC1BAF180Механизмы репарации ДНК, подавитель опухолей белок [8]
RSC2BAF180Механизмы репарации ДНК, белок-супрессор опухолей [8]
RSC4BAF180Механизмы репарации ДНК, белок-супрессор опухолей [8]
RSC6BAF60aМитотический рост[9]
RSC8БАФ170, БАФ155Регулирует корковый размер / толщина,[10] подавитель опухолей [11]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ а б c d е ж грамм час я Cairns BR, Lorch Y, Li Y, Zhang M, Lacomis L, Erdjument-Bromage H, et al. (Декабрь 1996 г.). «RSC, важный, обильный комплекс ремоделирования хроматина». Клетка. 87 (7): 1249–60. Дои:10.1016 / S0092-8674 (00) 81820-6. PMID 8980231.
  2. ^ Clapier CR, Iwasa J, Cairns BR, Peterson CL (июль 2017 г.). «Механизмы действия и регуляция АТФ-зависимых комплексов ремоделирования хроматина». Обзоры природы. Молекулярная клеточная биология. 18 (7): 407–422. Дои:10.1038 / nrm.2017.26. PMID 28512350.
  3. ^ а б Тан Л., Ногалес Е., Сиферри С. (июнь 2010 г.). «Структура и функция комплексов ремоделирования хроматина SWI / SNF и механистические последствия для транскрипции». Прогресс в биофизике и молекулярной биологии. 102 (2–3): 122–8. Дои:10.1016 / j.pbiomolbio.2010.05.001. ЧВК 2924208. PMID 20493208.
  4. ^ Смит С.Л., Горовиц-Шерер Р., Фланаган Дж.Ф., Вудкок С.Л., Петерсон С.Л. (февраль 2003 г.). «Структурный анализ дрожжевого комплекса ремоделирования хроматина SWI / SNF». Структурная биология природы. 10 (2): 141–5. Дои:10.1038 / nsb888. PMID 12524530.
  5. ^ а б Шим Е.Ю., Ма Дж. Л., Оум Дж. Х., Янез И., Ли С. Е. (май 2005 г.). «Комплекс RSC, ремоделирующий хроматин дрожжей, способствует репарации концевых соединений двухцепочечных разрывов ДНК». Молекулярная и клеточная биология. 25 (10): 3934–44. Дои:10.1128 / mcb.25.10.3934-3944.2005. ЧВК 1087737. PMID 15870268.
  6. ^ а б Чай Б., Хуанг Дж., Кэрнс Б.Р., Лоран BC (июль 2005 г.). «Различная роль RSC и Swi / Snf АТФ-зависимых ремоделеров хроматина в репарации двухцепочечных разрывов ДНК». Гены и развитие. 19 (14): 1656–61. Дои:10.1101 / gad.1273105. ЧВК 1176001. PMID 16024655.
  7. ^ а б c d Лиа Джи, Прали Э., Феррейра Х., Стокдейл С., Цзе-Динь Ю.С., Данлап Д. и др. (Февраль 2006 г.). «Прямое наблюдение искажения ДНК комплексом RSC». Молекулярная клетка. 21 (3): 417–25. Дои:10.1016 / j.molcel.2005.12.013. ЧВК 3443744. PMID 16455496.
  8. ^ а б c Хопсон С., Томпсон MJ (октябрь 2017 г.). «BAF180: его роль в репарации ДНК и последствиях рака». ACS Химическая биология. 12 (10): 2482–2490. Дои:10.1021 / acschembio.7b00541. PMID 28921948.
  9. ^ "RSC6 | SGD". www.yeastgenome.org. Получено 2020-03-31.
  10. ^ Tuoc TC, Boretius S, Sansom SN, Pitulescu ME, Frahm J, Livesey FJ, Stoykova A (май 2013 г.). «Регулирование хроматина с помощью BAF170 контролирует размер и толщину коры головного мозга». Клетка развития. 25 (3): 256–69. Дои:10.1016 / j.devcel.2013.04.005. PMID 23643363.
  11. ^ ДельБов Дж., Россон Дж., Стробек М., Чен Дж., Арчер Т.К., Ван В. и др. (Декабрь 2011 г.). «Идентификация основного члена комплекса SWI / SNF, BAF155 / SMARCC1, в качестве гена-супрессора опухоли человека». Эпигенетика. 6 (12): 1444–53. Дои:10.4161 / epi.6.12.18492. ЧВК 3256333. PMID 22139574.


внешняя ссылка