SUV39H1, ludzki homolog modyfikatora Su(var)3-9 Drosophila i czynnika wyciszającego clr4 Schizosaccharomyoma pombe. Su(var)3-9 i czynnika wyciszającego clr4 Schizosaccharomyces pombe, koduje nowe białko heterochromatyczne, które przejściowo gromadzi się w pozycjach centromerowych podczas mitozy. pozycjach centromerycznych podczas mitozy. Wykorzystując szczegółową analizę struktura-funkcja zmutowanych białek SUV39H1 w transfekowanych komórkach, pokazujemy teraz, że SUV39H1 zakłóca na wielu poziomach organizację chromatyny ssaków wyższego rzędu. organizacją chromatyny u ssaków. Po pierwsze, wymuszona ekspresja pełnej długości SUV39H1 (412 aminokwasów) redystrybuuje endogenny M31 (HP1beta) i indukuje obfite asocjacje z chromatyną między- i metafazową. Właściwości te zależą od C-końcowej domeny SET, chociaż większa część białka SUV39H1 (amino 89 do 412) nie wykazuje powinowactwa do chromatyny jądrowej. Dla kontrastu, powierzchnia interakcji M31, która została zmapowana do pierwszych 44 N-końcowych aminokwasów, wraz z bezpośrednio sąsiadującymi wraz z bezpośrednio przylegającą domeną chrominową, kieruje specyficzną akumulację w heterochromatynie. Po drugie, komórki z nadekspresją pełnej długości SUV39H1 wykazują poważne defekty w progresji mitotycznej i segregacji chromosomów. segregacji chromosomów. Co zaskakujące, podczas gdy lokalizacja białek centromerowych jest niezmieniona, ogniskowa, specyficzna dla G(2) dystrybucja fosforylowanego histonu H3 przy serynie 10 (phosH3) jest rozproszona w tych komórkach. To przesunięcie phosH3 nie jest obserwowane z C-końcowo skróconymi zmutowanymi białkami SUV39H1 lub z deregulowanym M31. Łącznie nasze dane ujawniają dominującą rolę domeny SET białka SUV39H1 w dystrybucji wybitnych białek heterochromatycznych i sugerują możliwy związek między chromosomalnym białkiem SU(VAR) a histonem H3. --- Centromery eukariontów są często związane z konstytutywną heterochromatyną heterochromatyną, a ich aktywność wydaje się być regulowana przez epigenetyczne modyfikację chromatyny wyższego rzędu. Niedawno wyizolowaliśmy mysie (Suv39h1) i ludzkie (SUV39H1) homologi dominującego supresora pozycji Drosophila Su(var)3-9, który jest również związany z czynnikiem wyciszającym S. pombe Clr4. Wykazaliśmy, że homologi Su(var)3-9 u ssaków kodują nowe białka centromerowe na metromerze. białka centromerowe na chromosomach zatrzymanych przez metafazę. Tutaj opisujemy szczegółową analizę dystrybucji chromatyny ludzkiego SUV39H1 podczas cyklu komórkowego cyklu komórkowego. Chociaż istnieje znaczące heterochromatyczne nakładanie się SUV39H1 i M31 (HP1 (beta)) podczas interfazy, mitotyczny SUV39H1 wykazuje bardziej ograniczony przestrzenny i czasowy wzór asocjacji z chromosomami metafazy niż M31 (HP1(beta)) lub pokrewny produkt genu HP1(&agr;). SUV39H1 specyficznie gromadzi się w centromerze podczas prometafazy, ale dysocjuje od pozycji centromerowych przy przejściu od metafazy do anafazy. Ponadto SUV39H1 selektywnie wiąże się z aktywnym centromerem chromosomu dicentrycznego i również z neocentromerem. Co ciekawe, wykazano, że SUV39H1 jest fosfoproteiną z modyfikacjami w serynie i, w mniejszym stopniu, również w resztach resztach treoniny. Podczas gdy poziomy białka SUV39H1 w stanie stacjonarnym wydają się stałe podczas cyklu komórkowego, dwie dodatkowe fosforylowane izoformy są wykrywane w ekstraktach mitotycznych. ekstraktach mitotycznych. Ten intrygujący wzór lokalizacji i modyfikacji byłby zgodny z rolą regulacyjną SUV39H1 w uczestniczeniu w organizacji chromatyny wyższego rzędu u ssaków. organizacji chromatyny w centromerach ssaków. --- Uważa się, że tworzenie pęcherzyka płciowego lub ciała XY podczas męskiej mejozy i parowanie chromosomów płciowych są uważane za niezbędne dla udanej spermatogenezy. Pomimo odkrycia cytologicznego sto lat temu, mechanizm powstawania ciałka XY w szczególności heterochromatynizacji chromosomów płciowych, pozostawał niejasny. pozostał niejasny. Uważa się, że geny chromobox klasy HP1 kodują białka zaangażowane w pakowanie chromosomalnego DNA w represyjne domeny heterochromatyny. domeny heterochromatyny, co można zaobserwować na przykład w wariacji efektu pozycji. Badanie dystrybucji mysiego białka chromodomeny podobnego do HP1, M31, podczas spermatogenezy spermatogenezy ujawniło rozprzestrzenianie się od czubka ciała XY w spermatocytach pachytenu w połowie stadium spermatocytach pachytenu, aby objąć całe ciało XY w późnych spermatocytach pachytenu. spermatocytów. Wykazaliśmy również, że tworzenie się ciałka XY podczas spermatogenezy u noworodków myszy zbiega się z ekspresją nowej izoformy jądrowej nowej izoformy jądrowej M31, M31(p21). Wyniki te potwierdzają pogląd, że istnieje wspólna podstawa mechanistyczna dla represji indukowanej heterochromatyną, homeotycznego wyciszanie genów i inaktywacja chromosomów płciowych podczas spermatogenezy ssaków. spermatogenezy ssaków.
W jaki sposób CBX1/M31 jest powiązany z variegacją pozycyjną?
M31 jest składnikiem heterochromatyny, który koncentruje się w ciałku XY podczas spermatogenezy. Nadekspresja M31 ma dwa przeciwstawne efekty, które zależą od kontekstu chromosomalnego: (i) zwiększa PEV w liniach z centromeryczną lub pericentromeryczną lokalizacją transgenu; oraz (ii) tłumi PEV, gdy transgen jest niecentromeryczny.