Białko heterochromatyny 1

chromobox homolog 5
Identyfikatory
Symbol CBX5
Alt. symbolika HP1-alfa
gen NCBI 23468
HGNC 1555
OMIM 604478
RefSeq NM_012117
UniProt P45973
Inne dane
Umiejscowienie Chr. 12 q13.13
Szukaj
Struktury Model szwajcarski
Domeny InterPro
chromobox homolog 1
Identyfikatory
Symbol CBX1
Alt. symbolika HP1-beta
gen NCBI 10951
HGNC 1551
OMIM 604511
RefSeq NM_006807
UniProt P83916
Inne dane
Umiejscowienie Chr. 17 q21.32
Szukaj
Struktury Model szwajcarski
Domeny InterPro
chromobox homolog 3
Identyfikatory
Symbol CBX3
Alt. symbolika HP1-gamma
gen NCBI 11335
HGNC 1553
OMIM 604477
RefSeq NM_007276
UniProt Q13185
Inne dane
Umiejscowienie Chr. 7 s. 21-15
Szukaj
Struktury Model szwajcarski
Domeny InterPro

Rodzina białek heterochromatyny 1 ( HP1 ) („Chromobox Homolog”, CBX) składa się z wysoce konserwatywnych białek , które pełnią ważne funkcje w jądrze komórkowym . Funkcje te obejmują represję genów przez tworzenie heterochromatyny , aktywację transkrypcji , regulację wiązania kompleksów kohezyjnych z centromerami, sekwestrację genów na peryferiach jądra, zatrzymanie transkrypcji, utrzymanie integralności heterochromatyny, represję genów na poziomie pojedynczego nukleosomu, represję genów przez heterochromatyzację euchromatyna i naprawa DNA . Białka HP1 są podstawowymi jednostkami pakowania heterochromatyny , które są wzbogacone w centromerach i telomerach prawie wszystkich chromosomów eukariotycznych , z godnym uwagi wyjątkiem pączkujących drożdży , w których specyficzny dla drożdży kompleks wyciszający białek SIR (cicha informacja regulatorowa) pełni podobną funkcję. Członkowie rodziny HP1 charakteryzują się N-końcową chromodomeną i C-końcowym chromodomeną domeny oddzielone regionem zawiasowym. HP1 znajduje się również w niektórych miejscach euchromatycznych, gdzie jego wiązanie może korelować z represją genów lub aktywacją genów. HP1 został pierwotnie odkryty przez Tharappela C Jamesa i Sarah Elgin w 1986 roku jako czynnik w zjawisku znanym jako zróżnicowanie efektu położenia u Drosophila melanogaster .

Paralogi i ortologi

Trzy różne paralogi HP1 znajdują się u Drosophila melanogaster, HP1a, HP1b i HP1c. Następnie ortologi HP1 odkryto również w S. pombe (Swi6), Xenopus (Xhp1α i Xhp1γ), Chicken (CHCB1, CHCB2 i CHCB3), Tetrahymena (Pdd1p) i wielu innych metazoanach. U ssaków występują trzy paralogi : HP1α , HP1β i HP1γ . W Arabidopsis thaliana (roślina), istnieje jeden homolog strukturalny: jak Heterochromatyna Protein 1 (LHP1), znana również jako Terminal Flower 2 (TFL2).

HP1β u ssaków

Główny artykuł: CBX1

HP1β oddziałuje z metylotransferazą histonową (HMTaza) Suv(3-9)h1 i jest składnikiem zarówno perycentrycznej, jak i telomerycznej heterochromatyny . HP1β jest zależnym od dawki modyfikatorem wyciszania wywołanego perycentryczną heterochromatyną i uważa się, że wyciszanie obejmuje dynamiczne powiązanie chromodomeny HP1β z tri-metylowanym histonem H3 K9me3. Wiązanie zmodyfikowanego K9me3 N-końcowego ogona H3 przez chromodomenę jest cechą definiującą białka HP1.

Białka oddziałujące

HP1 oddziałuje z wieloma innymi białkami / cząsteczkami (oprócz H3K9me3) o różnych funkcjach komórkowych w różnych organizmach. Niektóre z tych partnerów interakcji HP1 to: histon H1 , histon H3 , histon H4 , metylotransferaza histonowa , metylotransferaza DNA , białko MeCP2 wiążące metyl CpG i białko kompleksu rozpoznawania pochodzenia ORC2.

Wiążące powinowactwo i kooperatywność

HP1 ma wszechstronną strukturę z trzema głównymi komponentami; chromodomenę, domenę chromocienia i domenę zawiasową. Chromodomena jest odpowiedzialna za specyficzne powinowactwo wiązania HP1 do histonu H3, gdy jest trimetylowana na 9. reszcie lizyny. Powinowactwo wiązania HP1 z nukleosomami zawierającymi histon H3 metylowany przy lizynie K9 jest znacznie wyższe niż w przypadku lizyny niemetylowanej K9. HP1 wiąże nukleosomy jako dimer iw zasadzie może tworzyć kompleksy multimeryczne. Niektóre badania zinterpretowały wiązanie HP1 w kategoriach wiązania kooperacyjnego najbliższego sąsiada . Jednak analiza dostępnych danych na temat wiązania HP1 z macierzami nukleosomalnymi in vitro pokazuje, że eksperymentalne izotermy wiązania HP1 można wyjaśnić prostym modelem bez kooperacyjnych interakcji między sąsiednimi dimerami HP1. Niemniej jednak korzystne interakcje między najbliższymi sąsiadami HP1 prowadzą do ograniczonego rozprzestrzeniania się HP1 i jego śladów wzdłuż łańcucha nukleosomu in vivo .

Powinowactwo wiązania chromodomeny HP1 jest również zaangażowane w regulację alternatywnego splicingu . HP1 może działać zarówno jako wzmacniacz, jak i wyciszacz alternatywnych egzonów splicingu. Dokładna rola, jaką odgrywa w regulacji, różni się w zależności od genu i zależy od wzorców metylacji w ciele genu. U ludzi rola HP1 w splicingu została scharakteryzowana dla alternatywnego składania eksonu EDA z fibronektyny gen. W tym szlaku HP1 działa jako białko pośredniczące w represji alternatywnego składania eksonu EDA. Kiedy chromatyna w ciele genu nie jest metylowana, HP1 nie wiąże się i egzon EDA ulega transkrypcji. Kiedy chromatyna jest metylowana, HP1 wiąże chromatynę i rekrutuje czynnik splicingowy SRSF3 , który wiąże HP1 i łączy ekson EDA z dojrzałego transkryptu. W tym mechanizmie HP1 rozpoznaje metylowaną chromatynę H3K9me3 i rekrutuje czynnik splicingowy do alternatywnego składania mRNA, wykluczając w ten sposób ekson EDA z dojrzałego transkryptu.

Rola w naprawie DNA

Wszystkie izoformy HP1 (HP1-alfa, HP1-beta i HP1-gamma) są rekrutowane do DNA w miejscach uszkodzeń wywołanych promieniowaniem UV, uszkodzeń oksydacyjnych i pęknięć DNA. Izoformy białka HP1 są wymagane do naprawy DNA tych uszkodzeń. Obecność izoform białka HP1 w miejscach uszkodzeń DNA pomaga w rekrutacji innych białek zaangażowanych w kolejne szlaki naprawy DNA. Rekrutacja izoform HP1 do uszkodzenia DNA jest szybka, z połową maksymalnej rekrutacji (t1 /2 ) przez 180 sekund w odpowiedzi na uszkodzenie UV i przy 1/2 85 sekund w odpowiedzi na pęknięcia dwuniciowe. Jest to nieco wolniejsze niż rekrutacja najwcześniejszych białek rekrutowanych do miejsc uszkodzenia DNA, chociaż rekrutacja HP1 jest nadal jednym z bardzo wczesnych etapów naprawy DNA. Inne wcześniejsze białka mogą być rekrutowane w 1/2 z 40 sekund w przypadku uszkodzenia UV i w 1/2 około 1 sekundy w odpowiedzi na pęknięcia dwuniciowe (patrz odpowiedź na uszkodzenie DNA ). [ potrzebne źródło ]

Zobacz też

Dalsza lektura

Pobrane z „ https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Heterochromatin_protein_1&oldid=1115906649 ”