MES Белки: общие сведения
В предыдущем разделе (" Влияние MSUD на паттерны экспрессии генов в зародышевом пути ") описывалась репрессия посредством формирования гетерохроматина, специфичная для единственной Х-хромосомы у самцов ХО и ограниченная стадией пахитены мейоза благодаря MSUD. Каким образом Х-хромосомы поддерживаются в репрессированном состоянии хроматина на протяжении других стадий развития зародышевой линии и у гермафродитов XX? Генетический скрининг мутантов со стерильностью, обусловленной материнским эффектом (mes - maternal- effect sterile), выявил группу из четырех генов mes, которые участвуют в сайленсинге Х-хромосомы у животных XX, а также, вероятно, и у животных ХО . Совместное применение генетического и молекулярного анализа показало, что кодируемые белки MES влияют на сайленсинг, регулируя часть спектра модификаций гистонов, обнаруживаемого на Х-хромосомах в зародышевых клетках. Их функции существенны для выживания и развития зародышевых клеток.
Три белка MES - MES-2, MES-3 и MES-6 - функционируют вместе в составе комплекса, похожего на репрессивный комплекс Polycomb ( PRC2 у плодовой мушки и позвоночных ( Xu et al., 2001 ; Bender et al., 2004 ; Ketel et al., 2005 ; глава " Транскрипционный сайленсинг, осуществляемый белками группы Polycomb "). MES-2 и MES-6 червей - это ортологи двух субъединиц PRC2 , E(Z) (Enhancer of zeste) и ESC (Extra sex combs) ( табл. 15.1 ). E(Z) и ESC, во взаимодействии по крайней мере с двумя другими партнерами, катализируют метилирование НЗК27 гистона, которое является репрессивной модификацией гистонов. Аналогично этому, MES-2 и MES-6, в комплексе с новым белком MES-3, опосредуют метилирование НЗК27 ( рис. 15.8 ). Домен SET белка MES-2 ответствен за метилтрансферазную ( НКМТ ) активность в отношении лизинов гистонов, тогда как MES-6 и MES-3 оказываются необходимыми либо для связывания с субстратом, либо для усиления каталитической активности. MES-2, MES-3 и MES-6 ответственны за все выявляемое ди- и триметилирова- ние по НЗК27 (НЗК27mе2 и НЗК27mеЗ) в большинстве районов зародышевой линии и у ранних эмбрионов, но еще одна НКМТ катализирует это метилирование в соматических тканях. Важно отметить, что в пределах зародышевой линии содержание полностью репрессивной метки, НЗК27mеЗ, в Х-хромосомах повышено ( рис. 15.8 ) ( Bender et al., 2004 ). Одним из последствий уничтожения метилирования НЗК27 в зародышевой линии является активация генов на Х-хромосоме; у мутантов mes-2, mes-З или mes-6 Х-хромосомы в зародышевой линии гермафродитов не имеют НЗК27mе, приобретают метки активного хроматина (например, НЗК4mе и Н4К12ас) и декорируются транскрипционно активной формой РНК-полимеразы ( Fong et al., 2002 ; Bender et al., 2004 ). Эти данные позволяют предположить, что комплекс MES-2/3/6 участвует, возможно даже непосредственно, в сайленсинге Х-хромосом в зародышевой линии червей. Действительно, предполагается, что десайленсинг Х-хромосом является причиной дегенерации зародышевой линии, наблюдаемой у гермафродитов мутантов mes. Аналогично участию MES-2 и MES-6 в сайленсинге Х-хромосом зародышевой линии гомологи MES-2 и MES-6 у позвоночных участвуют в инактивации соматической Х-хромосомы у животных XX (главы " Транскрипционный сайленсинг, осуществляемый белками группы Polycomb " и " Компенсация дозы у млекопитающих ").
