Изоформы белка HP1 регулируют организацию и структуру гетерохроматина

Исследователи из Программы эпигенетики и биологии рака Института биомедицинских исследований Бельвитже (IDIBELL) под руководством доктора Алекса Вагеро выяснили роль белков HP1 в отношении структуры хроматина и стабильности генома, выделив различные функции в зависимости от присутствия разных вариантов этого белка. Работа опубликована в Cell Reports.

Хроматин существует в двух состояниях: эухроматин (менее конденсированный) и гетерохроматин (более конденсированный). Белок гетерохроматина 1 (HP1) — структурный компонент гетерохроматина, существующий в трёх изоформах: HP1α, HP1β и HP1γ.

В новом исследовании учёные изучили регуляторную роль этих изоформ в отношении перицентрического гетерохроматина — областей, играющих ключевую структурную роль в геноме. Их нарушение связано с геномной нестабильностью и такими заболеваниями, как рак.

Эксперименты на эмбриональных фибробластах мыши (MEFs) показали:

• Специфическая потеря HP1α приводит к увеличению присутствия эпигенетических меток H4K20me3 и H3K27me3, напрямую связанных с гиперкомпактизацией хроматина.
• Потеря HP1β ведёт к увеличению количества фактора транскрипции CTCF в исследуемой области, ключевого для регуляции архитектуры хроматина.

Таким образом, разные изоформы HP1 играют дифференцированную роль в организации хроматина через взаимодействие с другими белками. HP1α вместе с CTCF поддерживает внутреннюю структуру перицентрического гетерохроматина, контролируя распределение H4K20me3 и H3K27me3.

Это открытие расширяет текущие знания об организации генома и может способствовать лучшему пониманию процессов, связанных с нарушением клеточного цикла, повреждением ДНК, раком и старением.