Mi-2/NuRD複合体

Protein complex

分子生物学の分野においてMi-2/NuRD(ヌクレオソームリモデリング脱アセチル化酵素)複合体は、 ATP依存性クロマチンリモデリングヒストン脱アセチル化酵素の両方の活性を持つ関連タンパク質のグループです[1] [2] 2007年時点で[update]、Mi-2/NuRDはクロマチンリモデリングATPaseとクロマチン脱アセチル化酵素機能を結合した唯一の既知のタンパク質複合体でした。[3]

発見

1998年に、いくつかの独立したグループが、ヌクレオソームリモデリングとヒストン脱アセチル化の両方の活性を付与する多酵素複合体の発見を報告しました。[4] [5] [1] [6] Xueら[1]は、最初にヒトの複合体をヌクレオソームリモデリングおよび脱アセチル化酵素NuRD として説明ましこの名前その後ほとんどの生物の相同複合体に採用されています。

構成

NuRD複合体には、ヒストン脱アセチル化酵素コアタンパク質HDAC1およびHDAC2、ヒストン結合タンパク質RbAp46およびRbAp48、転移関連タンパク質MTA1 (またはMTA2 / MTA3 )、メチル CpG 結合ドメインタンパク質MBD3 (またはMBD2 )、およびクロモドメインヘリカーゼ DNA 結合タンパク質CHD3 (別名 Mi-2alpha) またはCHD4 (別名 Mi-2beta) の 7 つのサブユニットが含まれています。

NuRDは、ニュークロソームリモデリングまたはヒストン脱アセチル化活性を付与する2つの別個のサブ複合体に分けられ、それぞれが他方の存在なしに触媒活性を維持する。[7]ヒストン脱アセチル化酵素HDAC1およびHDAC2とヒストン結合タンパク質RbAp48およびRbAp46は、NuRDとSin3-ヒストン脱アセチル化酵素複合体の間で共有されるコア複合体を形成する。[8] [9]

NuRD非依存性Mi2/CHD4活性

Mi-2/CHD4は、一部の生物および状況において、NuRDに依存しない転写調節を担っている可能性がある。[10]例えば、ショウジョウバエ(Drosophila melanogaster)では、Mi2の大部分は他のNuRDサブユニットとは別に生化学的に精製され[11]、NuRD構成要素の結合部位のプロファイリングでは、Mi-2とHDACの両方が共存する遺伝子座はごく少数であることが示唆されている。[12]マウス胚性幹細胞でも同様の結果が得られており、CHD4はNuRDのコア構成要素であるMBD3と結合遺伝子座をごく少数しか共有していない。[13]ヒストン脱アセチル化酵素とは独立して、神経組織におけるMi-2のノックダウンは、通常は生殖細胞系に限定されている遺伝子の誤発現を引き起こす。[12]ヒト赤血球細胞でも同様の観察結果が得られており、胎児グロビン遺伝子の抑制にはMi-2ではなくCHD4が必要である。[14]

NuRDの生物学的機能

NuRDは伝統的に主に抑制複合体(AP-1 [15])と考えられており、いくつかの状況ではそれが実際にこの機能を付与していることは明らかです。例えば、NuRDは神経分化において遺伝子発現を抑制するために必要です。[16]しかし、最近の研究では、NuRDの活性についてより微妙な見解が示されており、幹細胞分化における遺伝子発現の微調整によって適切な系統分化が確保されることが示されています。[13] [疑わしい議論]

参考文献

  1. ^ abc Xue Y, Wong J, Moreno GT, Young MK, Côté J, Wang W (1998年12月). 「NURD:ATP依存性クロマチンリモデリングとヒストン脱アセチル化酵素活性の両方を持つ新規複合体」. Molecular Cell . 2 (6): 851– 861. doi : 10.1016/S1097-2765(00)80299-3 . PMID  9885572.
  2. ^ Zhang Y, Yinghua L (2010). 「拡大するMi-2/NuRD複合体:概略図」.プロテオミクスインサイト. 3 : 79–109 . doi : 10.4137/PRI.S6329 .
  3. ^ Denslow SA, Wade PA (2007年8月). 「ヒトMi-2/NuRD複合体と遺伝子制御」. Oncogene . 26 (37): 5433– 5438. doi : 10.1038/sj.onc.1210611 . PMID  17694084.オープンアクセスアイコン
  4. ^ Tong JK, Hassig CA, Schnitzler GR, Kingston RE, Schreiber SL (1998年10月). 「ATP依存性ヌクレオソームリモデリング複合体によるクロマチン脱アセチル化」. Nature . 395 (6705): 917– 921. doi :10.1038/27699. PMID  9804427.
  5. ^ Wade PA, Jones PL, Vermaak D, Wolffe AP (1998年7月). 「アフリカツメガエル由来の複数サブユニットMi-2ヒストン脱アセチル化酵素は、関連するSnf2スーパーファミリーATPaseと共分画する」Current Biology . 8 (14): 843– 846. doi : 10.1016/S0960-9822(98)70328-8 . PMID  9663395.
  6. ^ Zhang Y, LeRoy G, Seelig HP, Lane WS, Reinberg D (1998年10月). 「皮膚筋炎特異的自己抗原Mi2は、ヒストン脱アセチル化酵素とヌクレオソームリモデリング活性を有する複合体の構成要素である」. Cell . 95 (2): 279– 289. doi : 10.1016/S0092-8674(00)81758-4 .
  7. ^ Zhang W, Aubert A, Gomez de Segura JM, Karuppasamy M, Basu S, Murthy AS, et al. (2016年7月). 「ヌクレオソームリモデリングおよび脱アセチル化酵素複合体NuRDは、あらかじめ形成された触媒活性サブモジュールから構築される」. Journal of Molecular Biology . 428 (14): 2931– 2942. doi :10.1016/j.jmb.2016.04.025. PMC 4942838. PMID 27117189  . 
  8. ^ Zhang Y, Ng HH, Erdjument-Bromage H, Tempst P, Bird A, Reinberg D (1999年8月). 「NuRDサブユニットの解析により、ヒストン脱アセチル化酵素コア複合体とDNAメチル化との関連性が明らかになった」. Genes & Development . 13 (15): 1924– 1935. doi :10.1101/gad.13.15.1924. PMC 316920. PMID  10444591 . 
  9. ^ Zhang Y, LeRoy G, Seelig HP, Lane WS, Reinberg D (1998年10月). 「皮膚筋炎特異的自己抗原Mi2は、ヒストン脱アセチル化酵素とヌクレオソームリモデリング活性を有する複合体の構成要素である」. Cell . 95 (2): 279– 289. doi : 10.1016/S0092-8674(00)81758-4 . PMID  9790534.
  10. ^ Kunert N, Brehm A (2009年5月). 「新規Mi-2関連ATP依存性クロマチンリモデラー」.エピジェネティクス. 4 (4): 209– 211. doi : 10.4161/epi.8933 . PMID  19535903.
  11. ^ Kunert N, Wagner E, Murawska M, Klinker H, Kremmer E, Brehm A (2009年3月). 「dMec:転写抑制に関与する新規Mi-2クロマチンリモデリング複合体」. The EMBO Journal . 28 (5): 533– 544. doi :10.1038/emboj.2009.3. PMC 2657585. PMID 19165147  . 
  12. ^ Aughey GN, Forsberg E, Grimes K, Zhang S, Southall TD (2023年4月). 「NuRD非依存性Mi-2活性は神経成熟期における異所性遺伝子発現を抑制する」. EMBO Reports . 24 (4) e55362. doi :10.15252/embr.202255362. PMC 10074086. PMID 36722816  . 
  13. ^ ab Bornelöv S, Reynolds N, Xenophontos M, Gharbi S, Johnstone E, Floyd R, et al. (2018年7月). 「ヌクレオソームリモデリング・脱アセチル化複合体は活性転写部位のクロマチン構造を調節し、遺伝子発現を微調整する」. Molecular Cell . 71 (1): 56–72.e4. doi :10.1016/j.molcel.2018.06.003. PMC 6039721. PMID 30008319  . 
  14. ^ Amaya M, Desai M, Gnanapragasam MN, Wang SZ, Zu Zhu S, Williams DC, Ginder GD (2013年4月). 「Mi2βを介した成人赤血球系細胞における胎児γ-グロビン遺伝子のサイレンシング」. Blood . 121 (17): 3493– 3501. doi :10.1182/blood-2012-11-466227. PMC 3637018. PMID  23444401 . 
  15. ^ Sagy, N., Meyrom, N., Beckerman, P. et al. 腎臓特異的メチル化パターンは腎機能と相関し、腎疾患の進行に伴い消失する。Clin Epigenet 16, 27 (2024). https://doi.org/10.1186/s13148-024-01642-w
  16. ^ Yamada T, Yang Y, Hemberg M, Yoshida T, Cho HY, Murphy JP, et al. (2014年7月). 「NuRDクロマチンリモデリング複合体によるプロモーターのデコミッショニングが哺乳類脳におけるシナプス接続を誘導する」Neuron . 83 (1): 122– 134. doi :10.1016/j.neuron.2014.05.039. PMC 4266462. PMID  24991957 . 
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