分子生物學(xué)家比較了人類和酵母的FACT
被稱為促進染色質(zhì)轉(zhuǎn)錄(FACT)的蛋白質(zhì)復(fù)合物在細胞核內(nèi)的DNA包裝以及腫瘤發(fā)生中起作用。密歇根州立大學(xué)的一個科學(xué)家小組與外國同事合作,報告了這種復(fù)合物在人類和酵母中的相似性。這一發(fā)現(xiàn)導(dǎo)致了一種新蛋白質(zhì)在人類中協(xié)助FACT復(fù)合物的預(yù)測。有關(guān)該研究的文章發(fā)表在Journal of Biological Chemistry上。
在真核生物中,遺傳信息以DNA編碼,大約一米長,但是包裹在細胞核內(nèi)。DNA分子非常薄,如果它被混亂弄皺,就不可能在沒有損壞的情況下解開它。為了閱讀遺傳密碼,必須將其解包。組蛋白是與DNA結(jié)合的蛋白質(zhì),有助于將基因組包裝在細胞核中。這種復(fù)合物稱為染色質(zhì)。染色質(zhì)的最小單位稱為核小體;染色質(zhì)看起來像一系列縫紉線軸(核小體),兩個DNA環(huán)緊緊地纏繞在每個上面。
然而,該系統(tǒng)的工作還包括許多其他蛋白質(zhì)??刂七@一過程的蛋白質(zhì)復(fù)合物之一是FACT。它確保從染色質(zhì)中包裝的DNA模板中獲得更有效的RNA讀數(shù)。
“在分子水平上,酵母FACT可以在RNA讀取和展開核小體的過程中穩(wěn)定基因組中的核小體,”該研究的共同作者瓦西里·蘇迪茨基說,他是MSU生物學(xué)院轉(zhuǎn)錄和復(fù)制調(diào)控實驗室負責(zé)人。“這兩種功能之間的平衡取決于酵母蛋白Nhp6的存在,這有助于FACT展開核苷酸。直到最近,人類FACT的第二種功能尚不清楚,盡管這些蛋白質(zhì)復(fù)合物在酵母和酵母中具有相當(dāng)大的相似性。人類。”
令人驚訝的是,F(xiàn)ACT拉直纏繞在線軸上的DNA而不會消耗能量。以前,這些研究是使用酵母材料進行的。在新文章中,瓦西里·蘇迪茨基及其同事分析了這種復(fù)合物在人體中的作用機制。他們是第一個證明來自酵母的Nhp6蛋白與人FACT復(fù)合物結(jié)合能夠展開核小體的人。
“關(guān)鍵數(shù)據(jù)來自密歇根州立大學(xué)生物學(xué)院,采用現(xiàn)代生物物理學(xué)方法 - 單粒子FRET(spFRET是一種可以測量一個DNA-蛋白質(zhì)復(fù)合體內(nèi)原子間距離的方法,”Studitsky說。我們收到的假設(shè)是人類可能擁有酵母蛋白Nhp6的同源物,幫助FACT展開核小體并調(diào)節(jié)基因轉(zhuǎn)錄。“
該團隊還發(fā)現(xiàn)了人類和酵母FACT復(fù)合物之間的重要差異,盡管兩個品種的活性似乎相對相似??茖W(xué)家發(fā)現(xiàn)體外酵母FACT不能在沒有Nhp6的情況下起作用,但在體內(nèi)(在細胞中),它起作用。然而,在這種情況下,F(xiàn)ACT復(fù)合物的功能可以用其他蛋白質(zhì)補償。因此,酵母FACT是否能在沒有Nhp6的情況下發(fā)揮作用尚不清楚。相反,如果沒有尚未在人體中研究過的其他蛋白質(zhì),人類FACT與核小體沒有穩(wěn)定的關(guān)聯(lián)。
FACT復(fù)合物在進化上是保守的??茖W(xué)家嘗試將酵母Nhp6添加到人類FACT復(fù)合物中,并且它起作用。因此,可以假設(shè)人類還有一種仍然未知的蛋白質(zhì),有助于FACT功能。
“未來,我們計劃尋找這種假設(shè)的Nhp6樣人類蛋白質(zhì),并確定FACT在基因調(diào)控和基因組染色質(zhì)結(jié)構(gòu)受損區(qū)域的檢測中解開核小體的作用,”Studitsky說。
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