Как RNAi рекрутирует энзимы, модифицирующие хроматин?

Рекрутирование Clr4 и Swi6 является ключевым этапом в инициации метилирования по НЗК9 и сборки гетерохроматина в модели авторегуляторной модификации-связывания ( рис. 8.3 и рис. 8.4 ) ( Grewal and Moazed, 2003 ). Однако, поскольку связь RITS с хроматином и катализируемое Clr4 метилирование гистонов по НЗК9 являются взаимозависимыми процессами, оказалось трудным определить событие, обеспечивающее первоначальное переключение зависимой от RNAi сборкой гетрохроматина. Одно из решений этой проблемы "курицы и яйца" заключается в том, что первоначальный сигнал для сборки гетерохроматина мог бы быть обеспечен зависимыми от siRNA взаимодействиями на основе спаривания оснований ( рис. 8.4 ). В соответствии с этой гипотезой генерация de novo ura4+ siRNAs стимулирует сайленсинг прежде активной копии гена ura4+, сопряженный с рекрутированием RITS и Swi6 к хроматину ( Buhler et al., 2006 ). Исходное связывание RITS может, однако, быть преходящим и трудным для регистрации; стабильное связывание RITS с хроматином требовало бы двойных взаимодействий между (1) связанными с RITS siRNAs и вновь синтезируемым транскриптом и (2) связыванием хромодомена Chp1 с метилированными НЗК9. В этой модели сам RITS непосредственно рекрутирует Сlr4 . Альтернативная возможность заключается в том, что Сlr4 может рекрутироваться по параллельному пути с участием одного или нескольких белков, связывающихся с ДНК, как это имеет место в районе "молчащего" типа спаривания и в теломерных районах ( Jia et al., 2004 ; Kanoh et al., 2005 ). В любом сценарии опосредованное Сlr4 метилирование НЗК9 было бы необходимо для стабилизации связи RITS с хроматином, что затем ведет к рекрутированию RDRC , синтезу dsRNA и образованию siRNA ( рис. 8.5 ).

Обнаружено, что Сlr4 является компонентом мультипротеинового комплекса, который содержит белок Rik1 гетерохроматина, Cullin ЕЗ- убиквитинлигазу и несколько других белков ( Hong et al., 2005 ; Horn et al., 2005 ; Jia et al. 2005 ; Li et al., 2005 ). Далее эти ассоциированные с Clr4 белки усиливают связь между РНК и формированием гетерохроматина. Белок Rik1 является членом большого семейства белков типа beta propeller WD repeat, участие которых в связывании с РНК или ДНК предполагалось. Среди членов этого белкового семейства - фактор CPSF-A (Cleavage Polyadenylation Specificity Factor A), участвующий в сплайсинге пре-иРНК, и белок Ddb1 (DNA damage binding 1), участвующий в связывании с поврежденной УФ ДНК. Особый интерес представляет CPSF-A, поскольку Rik1 сходен по последовательности со своим предполагаемым связывающимся с РНК доменом, участвующим в распознавании последовательностей полиаденилирования иРНК ( Barabino et al., 2000 ). Белок Ddb1, подобно белку Rik1, является компонентом комплекса Cul4-E3-убиквитинлигазы и участвует в распознавании и репарации ДНК, поврежденной УФ ( Higa et al., 2003 ; Zhong et al., 2003 ). Весьма интригующая возможность заключается в том, что Rik1 действует похожим на действие CPSF-A и Ddb1 образом, связываясь во время сборки гетерохроматина с продуктом, произведенным RNAi ( рис. 8.5 ).

Ссылки: