Heterochromatinový protein 1 - Heterochromatin protein 1
homolog chromoboxu 5 | |||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|
Identifikátory | |||||||
Symbol | CBX5 | ||||||
Alt. symboly | HP1-alfa | ||||||
Gen NCBI | 23468 | ||||||
HGNC | 1555 | ||||||
OMIM | 604478 | ||||||
RefSeq | NM_012117 | ||||||
UniProt | P45973 | ||||||
Další údaje | |||||||
Místo | Chr. 12 q13.13 | ||||||
|
chromobox homolog 1 | |||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|
Identifikátory | |||||||
Symbol | CBX1 | ||||||
Alt. symboly | HP1-beta | ||||||
Gen NCBI | 10951 | ||||||
HGNC | 1551 | ||||||
OMIM | 604511 | ||||||
RefSeq | NM_006807 | ||||||
UniProt | P83916 | ||||||
Další údaje | |||||||
Místo | Chr. 17 q21.32 | ||||||
|
homolog chromoboxu 3 | |||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|
Identifikátory | |||||||
Symbol | CBX3 | ||||||
Alt. symboly | HP1-gama | ||||||
Gen NCBI | 11335 | ||||||
HGNC | 1553 | ||||||
OMIM | 604477 | ||||||
RefSeq | NM_007276 | ||||||
UniProt | Q13185 | ||||||
Další údaje | |||||||
Místo | Chr. 7 p21-15 | ||||||
|
Rodina heterochromatinový protein 1 (HP1) („Chromobox Homolog“, CBX) se skládá z vysoce konzervovaných bílkoviny, které mají důležité funkce v buněčné jádro. Mezi tyto funkce patří genová represe podle heterochromatin formace, transkripční aktivace, regulace vazby kohezních komplexů na centromery, sekvestrace genů na jadernou periferii, zástava transkripce, udržování integrity heterochromatinu, genová represe na úrovni jednoho nukleosomu, genová represe heterochromatizací euchromatin a Oprava DNA. HP1 bílkoviny jsou základní jednotky heterochromatin obaly obohacené o centromery a telomery téměř všech Eukaryotický chromozomy s výraznou výjimkou nadějné droždí, ve kterém kvasinkově specifický umlčovací komplex proteinů SIR (tichá regulace informací) slouží podobné funkci. Členové rodiny HP1 se vyznačují N-terminálem chromodoména a C-terminál chromoshadow doména oddělená oblastí závěsu. HP1 se také nachází na euchromatických místech, kde jeho vazba koreluje s genová represe. HP1 původně objevili Tharappel C James a Sarah Elgin v roce 1986 jako faktor v jevu známém jako zpestření pozičního efektu v Drosophila melanogaster.[1][2]
Paralogy a ortology
Tři různé paralogy HP1 se nacházejí v Drosophila melanogaster, HP1a, HP1b a HP1c. Následně ortology HP1 byly také objeveny v S. pombe (Swi6), Xenopus (Xhp1α a Xhp1y) a Kuře (CHCB1, CHCB2 a CHCB3) a Tetrahymena (Pdd1p). U savců[3] tam jsou tři paralogy: HP1α, HP1β a HP1γ. v Arabidopsis thaliana (rostlina), existuje jeden homolog: Jako Heterochromatin Protein 1 (LHP1), také známý jako Terminal Flower 2 (TFL2).[4]
HP1β u savců
HP1β interaguje s histon methyltransferáza (HMTáza) Suv (3-9) hl a je složkou jak pericentrické, tak telomerické heterochromatin.[5][6][7] HP1β je na dávce závislý modifikátor umlčování vyvolaného pericentrickým heterochromatinem[8] a předpokládá se, že umlčování zahrnuje dynamickou asociaci HP1p chromodoména s tri-methylovaným Histon H3 Já (3) K9H3.
Interagující proteiny
Zdá se, že HP1 interaguje s mnoha dalšími proteiny / molekulami s různými buněčnými funkcemi v různých organismech. Někteří z těchto partnerů spolupracujících s HP1 jsou: histon H1, histon H3, methylovaný K9 histon H3, histon H4, histon methyltransferáza, DNA methyltransferáza, protein vázající methyl CpG MeCP2 a komplex rozpoznávání původu protein ORC2
Vazebná afinita a spolupráce
Vazebná afinita HP1 k nukleosomům obsahujícím histon H3 methylovaný na lysinu K9 je vyšší než na afinitu s nemetylovaným lysinem K9. HP1 se váže nukleosomy jako dimer a v zásadě může tvořit multimerní komplexy. Některé studie interpretovaly vazbu HP1 z hlediska nejbližšího souseda kooperativní vazba. Analýza dostupných údajů o vazbě HP1 na nukleosomální pole in vitro ukazuje, že experimentální izotermy vázání HP1 lze vysvětlit jednoduchým modelem bez kooperativních interakcí mezi sousedními dimery HP1.[9] Nicméně příznivé interakce mezi nejbližšími sousedy HP1 vedou k omezenému šíření HP1 a jeho značek podél řetězce nukleosomů in vivo.[10][11]
Role v opravě DNA
Všechny izoformy HP1 (HP1-alfa, HP1-beta a HP1-gama) se rekrutují do DNA v místech poškození způsobeného UV zářením, při oxidačním poškození a při poškození DNA.[12] Izoformy proteinu HP1 jsou vyžadovány pro Oprava DNA těchto škod.[13] Přítomnost izoforem proteinu HP1 při poškození DNA pomáhá s náborem dalších proteinů zapojených do následných opravných drah DNA.[13] Nábor izoforem HP1 do poškození DNA je rychlý, s polovičním maximálním náborem (t1/2) o 180 sekund v reakci na poškození UV, a t1/2 85 sekund v reakci na dvouvláknové zlomy.[14] To je o něco pomalejší než nábor nejranějších proteinů získaných do míst poškození DNA, ačkoli nábor HP1 je stále jedním z velmi raných kroků při opravě DNA. Jiné dřívější proteiny mohou být získány pomocí t1/2 40 sekund pro poškození UV a t1/2 asi 1 sekundu v reakci na dvouvláknové zlomy (viz Odpověď na poškození DNA ).[Citace je zapotřebí ]
Viz také
Reference
- ^ James TC, Elgin SC (listopad 1986). "Identifikace nehistonového chromozomálního proteinu spojeného s heterochromatinem v Drosophila melanogaster a jeho genu". Molekulární a buněčná biologie. 6 (11): 3862–72. doi:10.1128 / mcb.6.11.3862. PMC 367149. PMID 3099166.
- ^ Eissenberg JC, James TC, Foster-Hartnett DM, Hartnett T, Ngan V, Elgin SC (prosinec 1990). „Mutace v heterochromatinově specifickém chromozomálním proteinu je spojena s potlačením rozmanitosti pozičního účinku u Drosophila melanogaster“. Sborník Národní akademie věd Spojených států amerických. 87 (24): 9923–7. Bibcode:1990PNAS ... 87,9923E. doi:10.1073 / pnas.87.24.9923. PMC 55286. PMID 2124708.
- ^ Singh PB, Miller JR, Pearce J, Kothary R, Burton RD, Paro R, James TC, Gaunt SJ (únor 1991). „Sekvenční motiv nalezený v heterochromatinovém proteinu Drosophila je u zvířat a rostlin konzervován“. Výzkum nukleových kyselin. 19 (4): 789–94. doi:10.1093 / nar / 19.4.789. PMC 333712. PMID 1708124.
- ^ Kotake T, Takada S, Nakahigashi K, Ohto M, Goto K (červen 2003). „Gen Arabidopsis terminální květina 2 kóduje homolog heterochromatinového proteinu 1 a potlačuje jak lokus kvetení T k regulaci doby květu, tak několik květinových homeotických genů“. Fyziologie rostlin a buněk. 44 (6): 555–64. doi:10.1093 / pcp / pcg091. PMID 12826620.
- ^ Aagaard L, Laible G, Selenko P, Schmid M, Dorn R, Schotta G, Kuhfittig S, Wolf A, Lebersorger A, Singh PB, Reuter G, Jenuwein T (duben 1999). „Funkční savčí homology Drosophila PEV-modifikátoru Su (var) 3-9 kódují proteiny asociované s centromérou, které se komplexují s heterochromatinovou složkou M31“. Časopis EMBO. 18 (7): 1923–38. doi:10.1093 / emboj / 18.7.1923. PMC 1171278. PMID 10202156.
- ^ Wreggett KA, Hill F, James PS, Hutchings A, Butcher GW, Singh PB (1994). „Savčí homolog Drosophila heterochromatinového proteinu 1 (HP1) je součástí konstitutivního heterochromatinu.“ Cytogenetika a genetika buněk. 66 (2): 99–103. doi:10.1159/000133676. PMID 8287692.
- ^ Sharma GG, Hwang KK, Pandita RK, Gupta A, Dhar S, Parenteau J, Agarwal M, Worman HJ, Wellinger RJ, Pandita TK (listopad 2003). „Izoformy lidského heterochromatinového proteinu 1 HP1 (Hsalpha) a HP1 (Hsbeta) interferují s interakcemi hTERT-telomer a korelují se změnami buněčného růstu a reakcí na ionizující záření.“. Molekulární a buněčná biologie. 23 (22): 8363–76. doi:10.1128 / MCB.23.22.8363-8376.2003. PMC 262350. PMID 14585993.
- ^ Festenstein R, Sharghi-Namini S, Fox M, Roderick K, Tolaini M, Norton T, Saveliev A, Kioussis D, Singh P (prosinec 1999). „Heterochromatinový protein 1 modifikuje savčí PEV způsobem závislým na dávce a chromozomálním kontextu“. Genetika přírody. 23 (4): 457–61. doi:10.1038/70579. PMID 10581035. S2CID 35664478.
- ^ Teif V.B .; Kepper N .; Yententant K; Wedemann G .; Rippe K. (2014). "Afinita, stechiometrie a kooperativita vazby heterochromatinového proteinu 1 (HP1) na nukleosomální pole". J. Phys .: Condens. Hmota. 27 (6): 064110. arXiv:1408.6184. Bibcode:2015JPCM ... 27f4110T. doi:10.1088/0953-8984/27/6/064110. PMID 25563825. S2CID 1727121.
- ^ Hodges C, Crabtree GR (srpen 2012). "Dynamika inherentně vázaných domén modifikace histonu". Sborník Národní akademie věd Spojených států amerických. 109 (33): 13296–301. Bibcode:2012PNAS..10913296H. doi:10.1073 / pnas.1211172109. PMC 3421184. PMID 22847427.
- ^ Hathaway NA, Bell O, Hodges C, Miller EL, Neel DS, Crabtree GR (červen 2012). "Dynamika a paměť heterochromatinu v živých buňkách". Buňka. 149 (7): 1447–60. doi:10.1016 / j.cell.2012.03.052. PMC 3422694. PMID 22704655.
- ^ Dinant C, Luijsterburg MS (prosinec 2009). „Vznikající role HP1 v reakci na poškození DNA“. Mol. Buňka. Biol. 29 (24): 6335–40. doi:10.1128 / MCB.01048-09. PMC 2786877. PMID 19805510.
- ^ A b Bártová E, Malyšková B, Komůrková D, Legartová S, Suchánková J, Krejčí J, Kozubek S (květen 2017). "Funkce heterochromatinového proteinu 1 během opravy DNA". Protoplasma. 254 (3): 1233–1240. doi:10.1007 / s00709-017-1090-3. PMID 28236007. S2CID 12094768.
- ^ Luijsterburg MS, Dinant C, Lans H, Stap J, Wiernasz E, Lagerwerf S, Warmerdam DO, Lindh M, Brink MC, Dobrucki JW, Aten JA, Fousteri MI, Jansen G, Dantuma NP, Vermeulen W, Mullenders LH, Houtsmuller AB , Verschure PJ, van Driel R (květen 2009). „Heterochromatinový protein 1 je získáván do různých typů poškození DNA“ (PDF). J. Cell Biol. 185 (4): 577–86. doi:10.1083 / jcb.200810035. PMC 2711568. PMID 19451271.
Další čtení
- Singh PB, Georgatos SD (říjen - prosinec 2002). „HP1: fakta, otevřené otázky a spekulace“. Journal of Structural Biology. 140 (1–3): 10–6. doi:10.1016 / S1047-8477 (02) 00536-1. PMID 12490149. Posouzení