NURF (Комплекс белков ремоделинга хроматина)

Gene: [02q2/NURR1] nuclear receptor related 1 (transcriptionally inducible); nuclear receptor of T cells (NOT)

ISWI (imitation switch protein) - это АТФаза, обнаруженная у Drosophila в трех комплексах ремоделинга хроматина : NURF (nucleosome remodeling factor), ACF (ATP-dependent chromatin assembly and remodeling factor) и CHRAC (chromatin accessibility complex) ( Smith and Peterson, 2005 ). Исследования in vitro показали, что ACF и CHRAC устанавливают регулярно упорядоченные цепочки нуклеосом, тогда как NURF нарушает периодичность нуклеосом. In vivo ACF и CHRAC ведут себя как факторы сборки хроматина, способствующие формированию хроматина в целом и репрессивных состояний хроматина в частности. Напротив, NURF изменяет положение нуклеосом на промоторе hsp 70 , реконструированном in vitro, и его ремоделирующая активность существенно усиливается, если нуклеосомы сначала гиперацетилируются. Несмотря на очевидную биохимическую активность NURF в том отношении, что он делает хроматин более доступным, мутанты по nurf301 также обнаруживают аномально деконденсированную Х-хромосому у самцов, наблюдаемую у мутантов Iswi ( Badenhorst et al., 2002 ).

Идентифицированные десятки различных комплексов ремоделинга хроматина, в том числе SWI/SNF , NURF, NURD , ACF и CHRAC ( Vignali et al., 2000 ), можно подразделить на несколько основных групп на основе идентичностей их АТФазных субъединиц. Комплексы SWI/SNF содержат АТФазы, родственные SWI2/SNF2 ; комплексы ISWI (например, NURF, CHRAC и ACF) содержат АТФазы, родственные Imitation-SWI (ISWI); наконец, комплексы CHD (например, NURD) содержат АТФазы, родственные CHD1 и Mi2 . См. " БЕЛКИ trxG, УЧАСТВУЮЩИЕ В АТФ-ЗАВИСИМОМ РЕМОДЕЛИРОВАНИИ ХРОМАТИНА "

Полагают, что такие зависящие от АТФ энзимы ремоделинга хроматина, как фактор ремоделинга нуклеосом NURF, являются антагонистами активностей комплекса компенсации дозы генов (DCC , dosage compensation complex). Комплекс NURF мобилизует нуклеосомы в активных генах у Drosophila.

Похожий по механизму действия на Swi/Snf комплекс NURF (nucleosome remodeling factor) был выделен из эмбрионов дрозофилы ( табл. I.6 ). Оба комплекса состоят из нескольких субъединиц, обладают ATPазной активностью и влияют на контакты между гистонами и ДНК. У этих комплексов отсутствуют общие компоненты, они различаются по механизмам стимуляции ATPаз. Видимо, эти комплексы действуют на разные субстраты и могут функционировать независимо друг от друга.

Белковый комплекс NURF впервые был описан как кофактор фактора транскрипции GAGA, который необходим для активации промотора гена теплового шока дрозофилы hsp70. In vivo в этом промоторе была обнаружена последовательность длиной в 200-300 нуклеотидов с повышенной чувствительностью к ДНКазе, в состав которой входят TATA-бокс и сайты связывания факторов GAGA и HSF (heat shock factor - фактор теплового шока).

Гиперчувствительность промотора к действию ДНКазы можно было моделировать в бесклеточных экстрактах как до, так и после сборки хроматина путем добавления GAGA-фактора и ATP. Поскольку фактор GAGA сам по себе не обладает ATPазной активностью, в результате очистки белков с этой активностью и был идентифицирован комплекс NURF. Этот комплекс может разрушать нуклеосомы или изменять их положение в промоторе гена HSP70 и в отсутствие фактора GAGA. Однако присутствие NURF стимулирует связывание этого фактора со своим сайтом на промоторе, что, в свою очередь, ускоряет перестройку нуклеосом в этом участке гена. ATPазная активность NURF не стимулируется свободной ДНК или гистонами, однако усиливается в присутствии интактных нуклеосом, что отличает этот фермент от ATPазы Swi2.

При микросеквенировании пептида с молекулярной массой 140 кДа в нем был обнаружен ATPазный домен, гомологичный таковому Swi2, однако это оказалось единственной гомологией между двумя комплексами.

Специфичность функционирования ATP-зависимых белковых комплексов, изменяющих структуру нуклеосом, предполагает их точную доставку в нужные места хроматина. Специфический характер взаимодействия комплексов с ДНК обеспечивается дополнительными белками. Комплекс Swi/Snf входит в состав холофермента РНК- полимеразы II, что обеспечивает его доставку к соответствующим промоторным последовательностям. Было показано, что этот комплекс может взаимодействовать с рецептором глюкокортикоидов и в таком виде оказывать влияние на структуру нуклеосом. Формирование таких комплексов, по-видимому, является одним из существенных моментов активации рецепторов глюкокортикоидов. Учитывая взаимодействие рецепторов стероидных гормонов с ацетилазами / деацетилазами гистонов, можно полагать, что специфическое изменение структуры хроматина является общим механизмом, посредством которого рецепторы оказывают влияние на экспрессию соответствующих генов.

Ссылки:

Все ссылки