Heterokromatinprotein 1
| chromobox homolog 5 | |||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Identifierare | |||||||
| Symbol | CBX5 | ||||||
| Alt. symboler | HP1-alfa | ||||||
| NCBI-genen | 23468 | ||||||
| HGNC | 1555 | ||||||
| OMIM | 604478 | ||||||
| RefSeq | NM_012117 | ||||||
| UniProt | P45973 | ||||||
| Övriga uppgifter | |||||||
| Ställe | Chr. 12 q13.13 | ||||||
| |||||||
| chromobox homolog 1 | |||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Identifierare | |||||||
| Symbol | CBX1 | ||||||
| Alt. symboler | HP1-beta | ||||||
| NCBI-genen | 10951 | ||||||
| HGNC | 1551 | ||||||
| OMIM | 604511 | ||||||
| RefSeq | NM_006807 | ||||||
| UniProt | P83916 | ||||||
| Övriga uppgifter | |||||||
| Ställe | Chr. 17 q21.32 | ||||||
| |||||||
| chromobox homolog 3 | |||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Identifierare | |||||||
| Symbol | CBX3 | ||||||
| Alt. symboler | HP1-gamma | ||||||
| NCBI-genen | 11335 | ||||||
| HGNC | 1553 | ||||||
| OMIM | 604477 | ||||||
| RefSeq | NM_007276 | ||||||
| UniProt | Q13185 | ||||||
| Övriga uppgifter | |||||||
| Ställe | Chr. 7 p21-15 | ||||||
| |||||||
Familjen av heterochromatin protein 1 ( HP1 ) ("Chromobox Homolog", CBX) består av mycket konserverade proteiner , som har viktiga funktioner i cellkärnan . Dessa funktioner inkluderar genrepression genom heterokromatinbildning , transkriptionell aktivering, reglering av bindning av kohesionskomplex till centromerer, sekvestrering av gener till den nukleära periferin, transkriptionsstopp, upprätthållande av heterokromatinintegritet, genrepression på enkelnukleosomnivå, genrepression av heterokromatisering eukromatin och DNA-reparation . HP1 -proteiner är grundläggande enheter av heterokromatinförpackningar som är berikade vid centromererna och telomererna av nästan alla eukaryota kromosomer med det anmärkningsvärda undantaget av spirande jäst, där ett jästspecifikt tystande komplex av SIR-proteiner (silent information regulatory) har en liknande funktion. Medlemmar av HP1-familjen kännetecknas av en N-terminal kromodomän och en C-terminal kromoskuggdomän , åtskilda av en gångjärnsregion. HP1 finns också på vissa eukromatiska platser, där dess bindning kan korrelera med antingen genrepression eller genaktivering. HP1 upptäcktes ursprungligen av Tharappel C James och Sarah Elgin 1986 som en faktor i det fenomen som kallas positionseffektvariation i Drosophila melanogaster .
Paraloger och ortologer
Tre olika paraloger av HP1 finns i Drosophila melanogaster, HP1a, HP1b och HP1c. Därefter upptäcktes ortologer av HP1 också i S. pombe (Swi6), Xenopus (Xhp1α och Xhp1γ), kyckling (CHCB1, CHCB2 och CHCB3), Tetrahymena (Pdd1p) och många andra metazoer. Hos däggdjur finns det tre paraloger : HP1α , HP1β och HP1γ . I Arabidopsis thaliana (en växt) finns det en strukturell homolog: Som Heterochromatin Protein 1 (LHP1), även känd som Terminal Flower 2 (TFL2).
HP1β hos däggdjur
HP1β interagerar med histonmetyltransferaset (HMTase) Suv(3-9)h1 och är en komponent av både pericentriskt och telomert heterokromatin . HP1β är en dosberoende modifierare av pericentrisk heterokromatin-inducerad tystnad och tystnad tros involvera en dynamisk association av HP1β- kromodomänen med den tri-metylerade histonen H3 K9me3. Bindningen av den K9me3-modifierade H3 N-terminala svansen av kromodomänen är en definierande egenskap hos HP1-proteiner.
Interagerande proteiner
HP1 interagerar med många andra proteiner/molekyler (utöver H3K9me3) med olika cellulära funktioner i olika organismer. Några av dessa HP1-interagerande partner är: histon H1 , histon H3 , histon H4 , histonmetyltransferas , DNA-metyltransferas , metyl CpG-bindande protein MeCP2 och ursprungsigenkänningskomplexproteinet ORC2.
Bindande affinitet och kooperativitet
HP1 har en mångsidig struktur med tre huvudkomponenter; en chromodomän, en chromoshadow-domän och en gångjärnsdomän. Kromodomänen är ansvarig för den specifika bindningsaffiniteten för HP1 till histon H3 när den trimetyleras vid den 9:e lysinresten. HP1-bindningsaffiniteten till nukleosomer som innehåller histon H3 metylerad vid lysin K9 är signifikant högre än till de med ometylerat lysin K9. HP1 binder nukleosomer som en dimer och kan i princip bilda multimera komplex. Vissa studier har tolkat HP1-bindning i termer av närmaste granne kooperativ bindning . Analysen av tillgängliga data om HP1-bindning till nukleosomala arrayer in vitro visar emellertid att experimentella HP1-bindande isotermer kan förklaras av en enkel modell utan samverkande interaktioner mellan närliggande HP1-dimerer. Icke desto mindre leder gynnsamma interaktioner mellan närmaste grannar till HP1 till begränsad spridning av HP1 och dess märken längs nukleosomkedjan in vivo .
Bindningsaffiniteten för HP1-kromodomänen har också varit inblandad i regleringen av alternativ splitsning . HP1 kan fungera som både en förstärkare och ljuddämpare för splitsning av alternativa exoner. Den exakta roll den spelar i regleringen varierar beroende på gen och är beroende av metyleringsmönstren i genkroppen. Hos människor har HP1:s roll vid splitsning karakteriserats för alternativ splitsning av EDA-exonen från fibronektingenen . I denna väg fungerar HP1 som ett mediatorprotein för undertryckande av alternativ splitsning av EDA-exonen. När kromatinet i genkroppen inte är metylerat binder HP1 inte och EDA-exonet transkriberas. När kromatinet är metylerat binder HP1 kromatinet och rekryterar splitsningsfaktorn SRSF3 som binder HP1 och splitsar EDA-exonet från det mogna transkriptet. I denna mekanism känner HP1 igen det H3K9me3-metylerade kromatinet och rekryterar en splitsningsfaktor för att alternativt splitsa mRNA:t, och därigenom utesluta EDA-exonet från det mogna transkriptet.
Roll i DNA-reparation
Alla HP1-isoformer (HP1-alfa, HP1-beta och HP1-gamma) rekryteras till DNA vid platser för UV-inducerade skador, vid oxidativa skador och vid DNA-avbrott. HP1-proteinisoformerna krävs för DNA-reparation av dessa skador. Närvaron av HP1-proteinisoformer vid DNA-skador hjälper till med rekryteringen av andra proteiner involverade i efterföljande DNA-reparationsvägar. Rekryteringen av HP1-isoformerna till DNA-skada är snabb, med hälften av den maximala rekryteringen (t 1/2 ) med 180 sekunder som svar på UV-skada och vid 1/2 av 85 sekunder som svar på dubbelsträngsbrott. Detta är lite långsammare än rekryteringen av de allra tidigaste proteinerna som rekryteras till platser med DNA-skada, även om HP1-rekrytering fortfarande är ett av de mycket tidiga stegen i DNA-reparation. Andra tidigare proteiner kan rekryteras med 1/2 av 40 sekunder för UV-skada och vid 1/2 av ca 1 sekund som svar på dubbelsträngsbrott (se DNA-skadarespons) . [ citat behövs ]
Se även
Vidare läsning
- Singh PB, Georgatos SD (okt–dec 2002). "HP1: fakta, öppna frågor och spekulationer". Journal of Structural Biology . 140 (1–3): 10–6. doi : 10.1016/S1047-8477(02)00536-1 . PMID 12490149 . Recension