Кислотный участок регулирует доступ к генетической информации

Исследователи из Принстонского университета выяснили новые детали о том, как класс ремоделеров хроматина, называемый ISWI, регулирует доступ к генетической информации. Эти АТФ-зависимые белковые машины упаковывают и распаковывают хроматин — плотно свернутый комплекс ДНК и белков в ядре клетки.

Ключевое открытие, опубликованное 2 августа в журнале Nature, заключается в том, что ремоделеры ISWI используют для своей работы структурную особенность нуклеосомы, известную как «кислотный участок». Нуклеосома — это фундаментальная структурная единица хроматина.

• Кислотный участок — это отрицательно заряженная поверхность на каждой стороне диска нуклеосомы, образованная аминокислотами двух гистоновых белков, H2A и H2B.
• Гистоновые белки в целом имеют положительный заряд, что делает отрицательно заряженный кислотный участок уникальной областью. Ранее его распознавание не связывали с ремоделированием хроматина.

Используя методы высокопроизводительного скрининга, позволяющие проводить десятки тысяч биохимических измерений, исследователи обнаружили, что не только ISWI, но и другие ремоделирующие ферменты используют эту особенность. Это говорит о том, что кислотный участок может быть общим требованием для процесса ремоделирования хроматина.

Также было установлено, что определенные химические модификации гистонов, расположенные рядом с кислотным участком, могут усиливать или подавлять активность ISWI. Каждый из протестированных белков, взаимодействующих с этим участком, имел свою уникальную реакцию на набор таких модификаций.

Значение исследования:

1. Создан обширный массив данных для будущих исследований регуляции ISWI.
2. Мутации в области кислотного участка известны при некоторых типах рака у человека, что подчеркивает его важность в биологии хроматина и открывает возможности для поиска новых терапевтических мишеней.