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RSC（クロマチン構造の再構築）は、ATP依存性クロマチンリモデラーファミリーの一員です。RSC複合体の活性により、ヌクレオソームの構造が変化し、クロマチンが再構築されます。[1]
クロマチンリモデラーには、 SWI/SNF、INO80、ISW1、CHDの4つのサブファミリーがあります 。 [2] RSC複合体は、サッカロミセス・セレビシエで最初に発見された15サブユニットのクロマチンリモデリング複合体であり、ヒトで発見されたSWI/SNF複合体と相同です。 [1] RSC複合体は、DNAの存在下でATPase活性を持ちます。 [1]
RSC コンプレックス vs. SWI/SNF
RSCとSWI/SNFは相同であると考えられていますが、RSCはSWI/SNF複合体よりもはるかに一般的であり、有糸分裂細胞分裂に必要です。[1] RSC複合体がなければ、細胞は生存しません。[1] RSCは15のサブユニットで構成され、これらのサブユニットのうち少なくとも3つはRSCとSWI/SNF間で保存されています。[1] RSCとSWI/SNFは、RSCのSth1コンポーネントやSWI/SNFのSWI2/Snf2pなど、非常によく似たコンポーネントで構成されています。これらのコンポーネントは両方とも、アクチンに似たタンパク質であるArp7とArp9で構成されるATPaseです。[3] Sth1のサブユニット（Rsc6p、Rsc8p、およびSfh1p）は、SWI/SNFの3つのサブユニット（Swp73p、Swi3p、およびSnf5p）のパラログです。これら2つのクロマチンリモデリング複合体には多くの類似点があるが、リモデリングするクロマチンの部分は異なる。[3]また、 PHO8プロモーターと相互作用する際には、特に反対の役割を担う。RSCはヌクレオソームN-3の配置を保証する働きをするが、SWI/SNFはN-3の配置を無効にしようとする。[4]
RSC と SWI/SNF 複合体は、ヒト ( Homo sapiens ) と一般的なショウジョウバエ ( Drosophila melanogaster ) の両方でクロマチンリモデリング複合体として機能します。SWI/SNF は、交配型スイッチング (swi) の欠陥を引き起こす変異とショ糖発酵の欠陥を引き起こす変異を持つ酵母の遺伝子スクリーニングが行われた際に初めて発見されました。[1]このクロマチンリモデリング複合体が発見された後、その構成要素である Snf2 と Swi2p が SWI/SNF 複合体と相同であることが発見され、RSC 複合体が発見されました。
BLAST（バイオテクノロジー）を用いた研究により、酵母RSC複合体は酵母SWI/SNF複合体よりもヒトSWI/SNF複合体にさらに類似していると考えられています。[1]
RSCの役割
ヌクレオソームの役割は、非常に重要な研究テーマです。ヌクレオソームは転写因子の DNA への結合を妨害し、転写と複製を制御できることが知られています。酵母を使用したin vitro実験により、RSC がヌクレオソームのリモデリングに必要であることが発見されました。RSC はヌクレオソームを独自にリモデリングするのではなく、酵素からの情報を使用してヌクレオソームを配置するという証拠があります。
RSC複合体のATPase活性は一本鎖、二本鎖、および/またはヌクレオソームDNAによって活性化されるが、他のクロマチンリモデリング複合体のいくつかはこれらのDNAタイプのうちの1つによってのみ刺激される。[1]
RSC 複合体（具体的には Rsc8 と Rsc30）は、酵母において非相同末端結合（NHEJ）を介して二本鎖切断を修復する際に極めて重要です。 [5]この修復メカニズムは、細胞の生存だけでなく、生物のゲノムの維持にも重要です。これらの二本鎖切断は、通常、放射線によって引き起こされ、ゲノムに有害となる可能性があります。切断により、染色体の位置が変わる突然変異が発生し、染色体全体が失われることもあります。二本鎖切断に関連する突然変異は、がんやその他の致命的な遺伝性疾患に関連しています。[5] RSC は、 NHEJによって二本鎖切断を修復するだけでなく、 SWI/SNF 複合体の助けを借りて相同組み換えを使用してこの切断を修復します。 [6] SWI/SNF は、2 つの相同染色体が結合する前に最初にリクルートされ、次に RSC がリクルートされて修復を完了します。[6]
dsDNAにおける作用機序
磁気ピンセットと線状DNAを使用した単一分子研究では、 RSCが試験管内でDNAループを生成すると同時に、テンプレート内に負の超らせん構造を生成することが観察されました。 [7]これらのループは数百塩基対で構成できますが、長さはDNAがどれだけきつく巻かれているか、またこの転座中に存在するATPの量によって異なります。[7] RSCはループを生成できるだけでなく、これらのループを緩和することもでき、RSCの転座は可逆的であることを意味します。[7]
ATPの加水分解により、複合体はDNAをループに転座させる。RSCは、同等の速度で元の状態に戻るか、2つの接触のうちの1つを失うことでループを解放することができる。[7]
RSC コンポーネント
以下は、酵母で同定されている RSC 成分、それに対応するヒトのオルソログ、およびそれらの機能のリストです。
参照
- SWI/SNF (ヌクレオソームリモデリング複合体)
- Mi-2/NuRD複合体
- INO80B（遺伝子）
- 模倣SWI（ヌクレオソームリモデリング複合体）
参考文献
- ^ abcdefghi Cairns BR、Lorch Y、Li Y、Zhang M、Lacomis L、Erdjument-Bromage H、et al. (1996年12月)。「RSC、必須かつ豊富なクロマチンリモデリング複合体」。Cell . 87 (7): 1249–60. doi : 10.1016/S0092-8674(00)81820-6 . PMID 8980231。
- ^ Clapier CR、Iwasa J、 Cairns BR、Peterson CL（2017年7月）。「ATP依存性クロマチンリモデリング複合体の作用と制御のメカニズム」。Nature Reviews 。分子細胞生物学。18 （7）：407–422。doi ：10.1038/nrm.2017.26。PMC 8127953。PMID 28512350。
- ^ ab Tang L、Nogales E、Ciferri C (2010 年 6 月)。「SWI/SNF クロマチンリモデリング複合体の構造と機能、および転写に対する機構的影響」。Progress in Biophysics and Molecular Biology。102 (2–3): 122–8。doi : 10.1016 / j.pbiomolbio.2010.05.001。PMC 2924208。PMID 20493208。
- ^ Smith CL、Horowitz - Scherer R、Flanagan JF、 Woodcock CL、Peterson CL (2003 年 2 月)。「酵母 SWI/SNF クロマチンリモデリング複合体の構造解析」。Nature Structural Biology。10 ( 2): 141–5。doi :10.1038/nsb888。PMID 12524530 。
- ^ ab Shim EY、Ma JL、Oum JH、Yanez Y、Lee SE (2005 年 5 月)。「酵母クロマチンリモデラー RSC 複合体は DNA 二本鎖切断の末端結合修復を促進する」。分子細胞生物学。25 ( 10 ): 3934–44。doi :10.1128/ mcb.25.10.3934-3944.2005。PMC 1087737。PMID 15870268。
- ^ ab Chai B、Huang J、Cairns BR、Laurent BC（2005年7月）。「DNA二本鎖切断修復におけるRSCとSwi/Snf ATP依存性クロマチンリモデラーの異なる役割」。遺伝子と発達。19 （ 14 ）：1656–61。doi ：10.1101/gad.1273105。PMC 1176001。PMID 16024655 。
- ^ abcd Lia G, Praly E, Ferreira H, Stockdale C, Tse-Dinh YC, Dunlap D, et al. (2006年2月). 「RSC複合体によるDNA歪みの直接観察」. Molecular Cell . 21 (3): 417–25. doi :10.1016/j.molcel.2005.12.013. PMC 3443744. PMID 16455496 .
- ^ abc Hopson S、Thompson MJ (2017年10月)。「BAF180：DNA修復における役割とがんへの影響」ACS Chemical Biology。12 ( 10): 2482–2490。doi :10.1021/acschembio.7b00541。PMID 28921948 。
- ^ “RSC6 | SGD”. www.yeastgenome.org . 2020年3月31日閲覧。
- ^ Tuoc TC, Boretius S, Sansom SN, Pitulescu ME, Frahm J, Livesey FJ, Stoykova A (2013年5月). 「BAF170によるクロマチン調節が大脳皮質の大きさと厚さを制御する」. Developmental Cell . 25 (3): 256–69. doi : 10.1016/j.devcel.2013.04.005 . hdl : 11858/00-001M-0000-0013-F327-3 . PMID 23643363.
- ^ DelBove J、Rosson G、Strobeck M、Chen J、Archer TK、Wang W、他 (2011 年 12 月)。「SWI/SNF 複合体の中核メンバーである BAF155/SMARCC1 がヒト腫瘍抑制遺伝子として同定」。エピジェネティクス。6 ( 12): 1444–53。doi : 10.4161 /epi.6.12.18492。PMC 3256333。PMID 22139574 。
外部リンク
- 真核生物ゲノム全体にわたる転写の乱れに対する個々のヌクレオソームの動的リモデリング