Комплексы, осуществляющие ремоделинг хроматина
Еще одним важным механизмом, посредством которого индуцируются переходы в хроматиновой матрице, является выработка сигналов [signaling] для рекрутирования комплексов ремоделинга хроматина, использующих энергию (гидролиз АТФ) для изменения хроматина и состава нуклеосом нековалентным образом. Нуклеосомы , особенно когда они связаны репрессивными факторами, ассоциированными с хроматином, нередко "навязывают" транскрипционной машине состояние значительного подавления. Отсюда лишь некоторые транскрипционные факторы и регуляторы, специфичные к определенным последовательностям (хотя и не базовая транскрипционная машина), способны получать доступ к сайту (сайтам) своего связывания. Эта проблема доступа решается, хотя бы отчасти, белковыми комплексами, которые мобилизуют нуклеосомы и (или) изменяют нуклеосомную структуру. Ремоделинг хроматина часто функционирует совместно с ферментами, активирующими модификации хроматина, и связанные с ним активности в целом можно разделить на два семейства: семейство SNF2H, или ISWI, и семейство Brahma, или SWI/SNF. Семейство SNF2H/ISWI мобилизует нуклеосомы вдоль ДНК ( Tsukiyama et al., 1995 ; Varga-Weiszetal., 1997 ), тогда как Brahma/SWI/SNF на время изменяет структуру нуклеосомы, экспонируя контакты ДНК:гистон с использованием механизмов, которые только сейчас начинают раскрываться (см. далее в главе " Регуляция транскрипции белками группы Trithorax ").
Кроме того, некоторые из гидролизующих АТФ активностей схожи с "обменными комплексами", которые сами предназначены для замещения обычных коровых гистонов специализированными вариантными гистоновыми белками . Эта осуществляемая с затратами АТФ перетасовка в действительности может быть средством замещения существующих модифицированных гистоновых "хвостов" новым, свободным от старого, набором вариантных гистонов ( Schwartz and Ahmad, 2005 ). Альтернативная возможность заключается в том, что рекрутирование таких комплексов ремоделинга хроматина, как SAGA (Spt-Ada-Gcn5- aцeтилтpaнcфepaзa), может быть также усилено предсуществующими модификациями гистонов, чтобы обеспечить транскрипционную компетентность промоторов-мишеней ( Grant et al., 1997 ; Hassan et al., 2002 ).
В дополнение к инициации транскрипции и установлению первичного контакта с промоторным районом прохождению РНК-полимеразы II (или РНК- полимеразы I) во время происходящей в ходе транскрипции элонгации препятствует, сверх того, присутствие нуклеосом. Поэтому требуются механизмы для обеспечения завершения образующихся транскриптов (особенно с длинных генов). В частности, ряд гистоновых модификаций и докинг-эффекторов действуют совместно с такими комплексами ремоделинга хроматина, как SAGA и FACT (для облегчения транскрипции хроматина) ( Orphanides et al., 1998 ), обеспечивая прохождение РНК- полимеразы II через нуклеосомные порядки. Эта совместная активность обычно индуцирует, например, увеличенную мобильность нуклеосом, смещает димеры Н2A/Н2В и стимулирует обмен коровых гистонов на гистоновые варианты. Как таковая, она дает прекрасный пример тесного взаимодействия между модификациями гистонов, ремоделингом хроматина и обменом на гистоновые варианты для облегчения инициации транскрипции и последующей элонгации ( Sims et al., 2004 ). Были охарактеризованы и другие комплексы ремоделинга, такие как Mi-2 ( Zhang et al., 1998 ; Wade et al., 1999 ) и INO-80 ( Shen et al., 2000 ), участвующие в стабилизации репрессированного, а не активного хроматина.
Смотрите также:
