Preview

Вавиловский журнал генетики и селекции

Расширенный поиск

Функции изоформ PHF10 – субъединицы PBAF комплекса, ремоделирующего хроматин

https://doi.org/10.18699/VJ19.480

Полный текст:

Аннотация

Комплексы, ремоделирующие хроматин, играют важную роль в экспрессии генов при эмбриональном развитии и во взрослом организме. Мутации субъединиц этого комплекса часто летальны или приводят к дефектам развития. Один из основных комплексов эукариот, изменяющих структуру хроматина, – комплекс PBAF, входящий в семейство SWI/SNF комплексов. Комплекс PBAF состоит из коровых субъединиц (Brg1, BAF155/BAF170, BAF47 и др.) и субъединиц специфического модуля (PHF10, BAF200, BAF180 и BRD7). Коровые субъединицы – это структурные субъединицы и АТФаза, специфические субъединицы – субъединицы, необходимые для связывания хроматина. Субъединичный состав комплекса не является постоянным. В процессе развития и дифференцировки клеток организма субъединицы комплекса заменяются гомологичными, что обуславливает специфичность работы комплекса на различных генах. Белок PHF10 – субъединица модуля PBAF комплекса, он играет важную роль в регуляции генов млекопитающих. В клетках и тканях человека и мыши PHF10 представлен четырьмя изоформами. Изоформы PHF10 имеют разную доменную структуру N- и C-концов, что определяет их свойства – различную клеточную локализацию, стабильность и модификационные паттерны. Две изоформы PHF10 (PHF10-P) экспрессируются на высоком уровне в нейрональных и миелоидных предшественниках и необходимы для пролиферации клеток. Эти изоформы содержат домены типа «PHD-пальцев», необходимые для связывания нуклеосом, и рекрутируют РНК-полимеразу II на промоторы генов клеточного цикла. Две другие изоформы (PHF10-S) вместо PHD доменов на C-конце имеют мотив PDSM для конъюгации SUMO1. Белок PHF10 представляет собой наиболее нестабильную субъединицу комплекса PBAF. Стабильность изоформ может регулировать скорость замены субъединиц в PBAF комплексе. Все PHF10 изоформы деградируют посредством убиквитинирования, осуществляемого B-TrCP убиквитин-лигазой, и дальнейшего расщепления 26-S протеасомой. Изоформы PHF10 содержат кластер серинов (X-кластер), подвергающийся интенсивному фосфорилированию казеин-киназой. Это фосфорилирование защищает B-TrCP дегрон от узнавания B-TrCP убиквитин-лигазой и последующей деградации, что приводит к большей стабильности PHF10-S форм по сравнению с PHF10-P формами. Таким образом, включение в PBAF изоформ PHF, обладающих различными паттернами фосфорилирования и различной стабильностью, влияет на функции целого PBAF комплекса и определяет спектр ремоделируемых генов.

Об авторах

А. А. Шейнов
Институт биологии гена Российской академии наук.
Россия
Москва.


В. В. Татарский
Институт биологии гена Российской академии наук.
Россия
Москва.


А. М. Азиева
Институт биологии гена Российской академии наук; Национальный исследовательский центр «Курчатовский институт».
Россия
Москва.


С. Г. Георгиева
Институт биологии гена Российской академии наук.
Россия
Москва.


Н. В. Сошникова
Институт биологии гена Российской академии наук.
Россия
Москва.


Список литературы

1. Allen M.D., Freund S.M.V., Zinzalla G., Bycroft M. the SWI/SNF subunit INI1 contains an N-terminal winged helix DNA binding do¬main that is a target for mutations in schwannomatosis. Structure. 2015;23(7):1344-1349. DOI 10.1016/j.str.2015.04.021.

2. Azieva A.M., Sheinov A.A., Galkin F.A., Georgieva S.G., Soshniko- va N.V. Stability of chromatin remodeling complex subunits is de-termined by their phosphorylation status. Dokl. Biochem. Biophys. 2018;479(1):66-68. DOI 10.1134/S1607672918020035.

3. Brechalov A.V., Georgieva S.G., Soshnikova N.V. Mammalian cells contain two functionally distinct PBAF complexes incorporat¬ing different isoforms of PHF10 signature subunit. Cell Cycle. 2014;13(12):1970-1979. DOI 10.4161/cc.28922.

4. Brechalov A.V., Valieva M.E., Georgieva S.G., Soshnikova N.V. PHF10 isoforms are phosphorylated in the PBAF mammalian chromatin re¬modeling complex. Mol. Biol. 2016;50(2):278-283. DOI 10.1134/ S0026893316010039.

5. Cui H., Schlesinger J., Schoenhals S., Tonjes M., Dunkel I., Meier- hofer D., Cano E., Schulz K., Berger M.F., Haack T., Abdelilah- Seyfried S., Bulyk M. L., Sauer S., Sperling S.R. Phosphorylation of the chromatin remodeling factor DPF3a induces cardiac hypertrophy through releasing HEY repressors from DNA. Nucleic Acids Res. 2016;44(6):2538-2553. DOI 10.1093/nar/gkv1244.

6. FlyBase. n.d. “FlyBase Gene Report: Dmele(y)3.” Accessed January 18, 2019. http://flybase.org/reports/FBgn0087008.

7. Hafumi N., Hashimoto K., Panchenko A.R. Phosphorylation in protein- protein binding: effect on stability and function. Structure. 2011; 19(12):1807-1815. DOI 10.1016/j.str.2011.09.021.

8. Ho L., Crabtree G.R. Chromatin remodelling during development. Na-ture. 2010;463(7280):474-484. DOI 10.1038/nature08911.

9. Hodges C., Kirkland J.G., Crabtree G.R. The many roles of BAF (mSWI/SNF) and PBAF complexes in cancer. Cold Spring Harb. Per- spect. Med. 2016;6(8):a026930. DOI 10.1101/cshperspect.a026930.

10. Hyun K., Jeon J., Park K., Kim J. Writing, erasing and reading his¬tone lysine methylations. Exp. Mol. Med. 2017;49(4): e324. DOI 10.1038/emm.2017.11.

11. Krasteva V., Crabtree G.R., Lessard J.A. The BAF45a/PHF10 subunit of SWI/SNF-like chromatin remodeling complexes is essential for hematopoietic stem cell maintenance. Exp. Hematol. 2017;48:58- 71.e15. DOI 10.1038/emm.2017.11.

12. Lessard J., Wu J.I., Ranish J.A.,Wan M.,Winslow M.M., Staahl B.T., Wu H., Aebersold R., Graef I.A., Crabtree G.R. An essential switch in subunit composition of a chromatin remodeling complex during neural development. Neuron. 2007;55(2):201-215. DOI 10.1016/j. neuron.2007.06.019.

13. Liu C., Li Y., Semenov M., Han C., Baeg G.H., Tan Y., Zhang Z., Lin X., He X. Control of P-catenin phosphorylation/degradation by a dual-kinase mechanism. Cell. 2002;108(6):837-847. DOI 10.1016/ s0092-8674(02)00685-2.

14. Masliah-Planchon J., Bieche I., Guinebretiere J.M., Bourdeaut F., Delattre O. SWI/SNF chromatin remodeling and human malignan-cies. Annu. Rev. Pathol. 2015;10:145-171. DOI 10.1146/annurev- pathol-012414-040445.

15. Phosphosite Knowledgebase. n.d. Accessed October 22, 2018. http:// phosphosite.org.

16. Sears R., Nuckolls F., Haura E., Taya Y., Tamaid K., Nevins J.R. Mul¬tiple Ras-dependent phosphorylation pathways regulate myc protein stability. Genes Dev. 2000;14(19):2501-2514. https://www.ncbi. nlm.nih.gov/pubmed/11018017.

17. Seeler J.S., Dejean A. SUMO and the robustness of cancer. Nat. Rev. Cancer. 2017;17(3):184-197. DOI 10.1038/nrc.2016.143.

18. Simone C. SWI/SNF: the crossroads where extracellular signaling pathways meet chromatin. J. Cell. Physiol. 2006;207(2):309-314. DOI 10.1002/jcp.20514.

19. Tang L., Nogales E., Ciferri C. Structure and function of SWI/SNF chromatin remodeling complexes and mechanistic implications for transcription. Prog. Biophys. Mol. Biol. 2010;102(2-3):122-128.

20. Tatarskiy V.V., Simonov Y.P., Shcherbinin D.S., Brechalov A.V., Geor¬gieva S.G., Soshnikova N.V. Stability of the PHF10 subunit of PBAF signature module is regulated by phosphorylation: role of P-TrCP. Sci. Rep. 2017;7(1):5645. DOI 10.1038/s41598-017-05944-3.

21. Tissue expression of PHF10 - Summary - The Human Protein Atlas. n.d. Accessed October 22,2018.

22. Vignali M.A., Hassan H., Neely K.E., Workman J.L. ATP-dependent chromatin-remodeling complexes. Mol. Cell. Biol. 2000;20(6):1899- 1910. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/10688638.

23. Vorobyeva N.E., Soshnikova N.V., Kuzmina J.L., Kopantseva M.R., Nikolenko J.V., Nabirochkina E.N., Georgieva S.G., Shidlovskii Y.V. The novel regulator of metazoan development SAYP organizes a nu¬clear coactivator supercomplex. Cell Cycle. 2009;8(14):2152-2156. DOI 10.4161/cc.8.14.9115. https://www.proteinatlas.org/ENSG00000130024-PHF10/tissue


Просмотров: 91


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2500-0462 (Print)
ISSN 2500-3259 (Online)