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クロマチンアセンブリ因子1（ CAF-1）は、細胞周期のS期に複製DNA上にヒストンテトラマーを組み立てるタンパク質複合体であり、ヒトではChaf1a（p150）、 Chaf1b（p60）、p48サブユニット、酵母ではそれぞれCac1、Cac2、Cac3を含む。 [1] [2] [3] [4]
関数
CAF-1は、ヒストンシャペロンとして機能し、四量体化して新しく合成されたヒストンH3 / H4を複製フォークの後ろで急速にDNA上に沈着させることにより、ヌクレオソーム形成の最初のステップを媒介します。[5] [6] [7] H3とH4は細胞質で合成されます。[4]いくつかの研究により、CAF-1とPCNA（複製フォークでCAF-1を安定化させる増殖細胞核抗原）との相互作用が、ヌクレオソームの組み立てにおけるCAF-1の役割に重要であることが示されています[8]
3 つのサブユニットは複合体の機能を果たすために連携して働く。ヒトサブユニット (p150) は PCNA と相互作用し、スライディングクランプとして機能して CAF-1 複合体が DNA 複製フォークと相互作用するのを助ける。さらに、p150 は PCNA とともにヌクレオチド除去修復を行い、損傷した DNA を修復する。P60 は H3/H4 のヒストンシャペロンである ASF1a/b と相互作用する。p48 は CAF-1 以外にも役割を果たしているが、複合体に関与する場合は H4 に結合する。[4]
p60はH3/H4のシャペロンであるASF1a/bを引き寄せ、これはPCNAと相互作用して複製フォークに付着するp150との複合体を形成します。CAF-1複合体は複製フォークの前のDNAにヒストンを追加します。[4]
p150 の変異により機能が失われると、二本鎖切断、複製フォークの中断、転座などが生じる。p60 では、機能喪失は H3/H4 のヒストン シャペロンが複合体と相互作用しないことを意味する。いずれかのサブユニットでこのような変異が発生すると、CAF-1 複合体全体の機能が失われる。しかし、p48 の機能喪失は複合体がクロマチンをシャペロンする能力を変化させるが、複合体全体の機能を停止させることはない。[4]
役割
CAF-1は多能性胚細胞におけるヘテロクロマチン領域の空間的組織化とエピジェネティックマーキングに必要であり、細胞分化中に体細胞のアイデンティティの細胞記憶を作成します。[9]
2細胞期マウス胚に似た細胞（全能性細胞）は、胚性幹細胞中のCAF-1のクロマチンアセンブリ活性のダウンレギュレーションを通じて、体外で誘導することができる。[10]
CAF-1はCCR4-Notとデアデニラーゼ複合体を形成するが、無関係なCCR4と混同しないようにする必要がある。CAF-1/CCR4-Not複合体は、解離因子eRF3およびPABPC1と協力して、翻訳中にmRNAのポリ(A)テールを短縮する。[11]
参考文献
- ^ Fang, Dong; Han, Junhong (2020-11-06). ヒストン変異とがん。Springer Nature。ISBN 978-981-15-8104-5。
- ^ Smith S, Stillman B (1989年7月). 「in vitroでのDNA複製中のクロマチン構築に必要なヒト細胞因子CAF-Iの精製と特性評価」. Cell . 58 (1): 15–25. doi :10.1016/0092-8674(89)90398-X. PMID 2546672. S2CID 10515064.
- ^ Hoek M, Stillman B (2003年10月). 「クロマチンアセンブリ因子1は必須であり、生体内でのクロマチンアセンブリとDNA複製を結び付ける」。米国科学 アカデミー紀要。100 (21): 12183–12188。Bibcode :2003PNAS..10012183H。doi : 10.1073 / pnas.1635158100。PMC 218733。PMID 14519857。
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- ^ Liu WH、Roemer SC、Zhou Y、Shen ZJ、Dennehey BK、Balsbaugh JL、他 (2016 年 9 月)。「ヒストンシャペロン CAF-1 の Cac1 サブユニットは CAF-1-H3/H4 構造を組織化し、ヒストンを四量体化する」。eLife . 5 : e18023. doi : 10.7554/eLife.18023 . PMC 5045291 . PMID 27690308。
- ^ Sauer PV、Timm J、Liu D、Sitbon D、Boeri-Erba E、Velours C、他 (2017 年 3 月)。「酵母クロマチンアセンブリ因子 1 の分子構造とヒストン H3-H4 沈着メカニズムに関する考察」。eLife。6 : e23474。doi : 10.7554 / elife.23474。PMC 5404918。PMID 28315525 。
- ^ Mattiroli F, Gu Y, Yadav T, Balsbaugh JL, Harris MR, Findlay ES, et al. (2017年3月). 「DNAを介した酵母クロマチンアセンブリ因子-1（CAF-1）の2つのヒストン結合複合体の会合がDNA複製後のテトラソームアセンブリを促進する」eLife . 6 : e22799. doi : 10.7554 /eLife.22799 . PMC 5404915. PMID 28315523.
- ^ Zhang Z、Shibahara K、Stillman B (2000 年 11 月)。「 PCNAは酵母における DNA 複製とエピジェネティックな継承を結び付ける」。Nature . 408 (6809): 221–225。Bibcode : 2000Natur.408..221Z。doi : 10.1038 /35041601。PMID 11089978。S2CID 205010657 。
- ^ Houlard M、Berlivet S、 Probst AV、Quivy JP、Héry P、Almouzni G、Gérard M (2006 年 11 月)。「CAF-1 は多能性胚細胞におけるヘテロクロマチン組織化に必須である」。PLOS Genetics。2 ( 11 ) : e181。doi : 10.1371 / journal.pgen.0020181。PMC 1630711。PMID 17083276。
- ^ Ishiuchi T, Enriquez-Gasca R, Mizutani E, Bošković A, Ziegler-Birling C, Rodriguez-Terrones D, et al. (2015年9月). 「初期胚様細胞は、複製依存性クロマチンアセンブリのダウンレギュレーションによって誘導される」. Nature Structural & Molecular Biology . 22 (9): 662–671. doi :10.1038/nsmb.3066. PMID 26237512. S2CID 837230.
- ^ Funakoshi Y, Doi Y, Hosoda N, Uchida N, Osawa M, Shimada I, et al. (2007年12月). 「mRNA脱アデニル化のメカニズム：翻訳終結因子eRF3とmRNA脱アデニル化酵素の分子間相互作用の証拠」. Genes & Development . 21 (23): 3135–3148. doi :10.1101/gad.1597707. PMC 2081979. PMID 18056425 .
さらに読む
- Cheloufi S、Elling U、Hopfgartner B、Jung YL、Murn J、Ninova M、他 (2015 年 12 月)。「ヒストンシャペロン CAF-1 は体細胞のアイデンティティを保護する」。Nature . 528 ( 7581 ) : 218–224。Bibcode : 2015Natur.528..218C。doi :10.1038/nature15749。PMC 4866648。PMID 26659182。
- 「記憶喪失が幹細胞の生成を可能にする」。ScienceDaily （プレスリリース）。2015年12月9日。
- Yu Z、Liu J、Deng WM、Jiao R (2015年1 月)。「ヒストンシャペロン CAF-1: 多細胞生物の発達における重要な役割」。細胞および分子生命科学。72 ( 2 ) : 327–337。doi :10.1007/s00018-014-1748-3。PMC 11114026。PMID 25292338。S2CID 18355941。
- Kaufman PD (2015 年 9 月)。「再プログラミングしたいですか? クロマチンアセンブリを減らしましょう!」Nature Structural & Molecular Biology 22 ( 9): 648–650. doi :10.1038/nsmb.3081. PMID 26333710. S2CID 33569420.
- Polo SE、Almouzni G (2015 年 12 月) 。「DNA 損傷後のクロマチンダイナミクス: アクセス-修復-復元モデルの遺産」 。DNA修復。36 : 114–121。doi : 10.1016 /j.dnarep.2015.09.014。PMC 5113751。PMID 26429064。
- Wang Z、Wu R、Nie Q、Bouchonville KJ、Diasio RB、Offer SM（2021年3月）。「クロマチンアセンブリ因子1は、適応型薬剤耐性に向けたエピジェネティックリプログラミングを抑制する」。国立がん センター ジャーナル。1（1）：15–22。doi ： 10.1016 / j.jncc.2020.12.003。PMC 11256593。PMID 39036786。S2CID 234287367。
- Sauer PV、Gu Y、Liu WH、Mattiroli F、Panne D、Luger K、Churchill ME (2018 年 11 月)。「クロマチンアセンブリ因子 1 によるヒストン沈着とヌクレオソームアセンブリのメカニズムに関する考察」。核酸研究。46 ( 19 ) : 9907–9917。doi :10.1093/nar/gky823。PMC 6212844。PMID 30239791。