SMARCB1突變影響mSWI/SNF複合物介導的染色質重塑

2020-12-05 科學網

SMARCB1突變影響mSWI/SNF複合物介導的染色質重塑

作者:

小柯機器人

發布時間:2019/11/21 13:06:20

美國哈佛醫學院Cigall Kadoch團隊近期通過研究SMARCB1突變揭示出一個核小體酸性模塊相互作用位點,其能夠促進mSWI/SNF複合物進行染色質重塑。 相關論文2019年11月20日在線發表於《細胞》。

研究人員報導了SMARCB1亞基CTD結構域高頻出現的單胺基酸突變(BAF47)在分子、結構和全基因組範圍調控的相關影響,該突變會導致智力殘疾紊亂Coffin-Siris症候群(CSS),並且經常在癌症中發現。研究人員發現,SMARCB1 CTD包含一個直接與核小體酸性模塊直接結合的鹼性α螺旋,並且所有與CSS相關的突變都破壞了這種結合。此外,這些突變消除了mSWI / SNF介導的核小體重塑活性和增強子DNA可及性,而不會改變全基因組範圍內的複合物定位。最後,雜合CSS相關的SMARCB1突變導致iPSC神經元分化過程中的主要基因調節和形態變化。這些研究揭示了在人類疾病中改變的SMARCB1 CTD在進化上保守的結構作用。

據了解,mSWI/SNF(mammalian switch/sucrose non-fermentable)複合物是重塑染色質結構的多組分機器。拆分亞基和特定結構域對複合物活性的貢獻能夠促進對背後機制的理解。

附:英文原文

Title: Recurrent SMARCB1 Mutations Reveal a Nucleosome Acidic Patch Interaction Site That Potentiates mSWI/SNF Complex Chromatin Remodeling

Author: Alfredo M. Valencia, Clayton K. Collings, Hai T. Dao, Roodolph St. Pierre, Yung-Chih Cheng, Junwei Huang, Zhen-Yu Sun, Hyuk-Soo Seo, Nazar Mashtalir, Dawn E. Comstock, Olubusayo Bolonduro, Nicholas E. Vangos, Zoe C. Yeoh, Mary Kate Dornon, Crystal Hermawan, Lee Barrett, Sirano Dhe-Paganon, Clifford J. Woolf, Tom W. Muir, Cigall Kadoch

Issue&Volume: November 20, 2019

Abstract: Mammalian switch/sucrose non-fermentable (mSWI/SNF) complexes are multi-componentmachines that remodel chromatin architecture. Dissection of the subunit- and domain-specificcontributions to complex activities is needed to advance mechanistic understanding.Here, we examine the molecular, structural, and genome-wide regulatory consequencesof recurrent, single-residue mutations in the putative coiled-coil C-terminal domain(CTD) of the SMARCB1 (BAF47) subunit, which cause the intellectual disability disorderCoffin-Siris syndrome (CSS), and are recurrently found in cancers. We find that theSMARCB1 CTD contains a basic α helix that binds directly to the nucleosome acidicpatch and that all CSS-associated mutations disrupt this binding. Furthermore, thesemutations abrogate mSWI/SNF-mediated nucleosome remodeling activity and enhancer DNAaccessibility without changes in genome-wide complex localization. Finally, heterozygousCSS-associated SMARCB1 mutations result in dominant gene regulatory and morphologic changes during iPSC-neuronaldifferentiation. These studies unmask an evolutionarily conserved structural rolefor the SMARCB1 CTD that is perturbed in human disease.

DOI: 10.1016/j.cell.2019.10.044

Source: https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(19)31221-8

Cell:《細胞》,創刊於1974年。隸屬於細胞出版社,最新IF:36.216

相關焦點

  • 結合核小體的SWI/SNF染色質重塑複合物RSC結構獲解析
    結合核小體的SWI/SNF染色質重塑複合物RSC結構獲解析 作者:小柯機器人 發布時間:2020/3/22 21:09:13 德國馬克斯普朗克生物物理化學研究所Patrick Cramer課題組取得一項新進展
  • 近期系列染色質重塑複合物相關重大成果
    染色質重塑複合物利用ATP的能量移動核小體在基因組上的位置和組成成分,在控制染色質結構、調節基因轉錄等方面具有重大作用。根據結構和功能的特點,染色質重塑複合物可以分四大類:SWI/SNF、CHD、ISWI和INO80【1】。這些分子機器的運行機理,即如何利用ATP水解的能量推動核小體移動和組蛋白交換,一直是一個未解的科學問題。
  • 土傳病原真菌染色質重塑抵禦寄主ROS脅迫研究獲進展
    近日,中國科學院微生物研究所研究員郭惠珊在PLOS PATHOGENS 在線發表了題為Verticillium dahliae chromatin remodeling facilitates the DNA damage repair in response to plant ROS stress 的研究論文,發現了土傳病原真菌通過染色質重塑應對寄主活性氧物質
  • ...陳柱成課題組在《科學》合作發表長文闡述RSC複合物重塑染色質...
    清華大學生命學院陳柱成課題組在《科學》合作發表長文闡述RSC複合物重塑染色質的機理清華新聞網11月1日電 11月1日,清華大學生命學院陳柱成、北京大學生命學院高寧與美國猶他大學Bradley Cairns課題組在《科學》(Science)期刊上在線發表題為「核小體結合狀態的染色質重塑複合物RSC的結構
  • 微生物所在土傳病原真菌染色質重塑抵禦寄主ROS脅迫研究中獲進展
    在酵母和動植物中發現,染色質重塑複合物通過調節染色質上核小體的分布、染色質的結構以及控制基因的表達等方式來影響細胞的生長發育,並參與DNA修復的調控。病原菌染色質重塑複合物是否應答寄主產生的ROS修復DNA的損傷尚不清楚。
  • 李陳龍團隊發現植物SWI/SNF染色體重塑複合物的新亞基
    SWI/SNF染色質重塑複合體通過利用ATP水解所產生的能量改變染色質的結構來調節基因轉錄。SWI/SNF染色質重塑複合體在酵母,哺乳動物和植物中都相當保守。酵母的SWI/SNF主要由8-14個亞基組成,而動物中的SWI/SNF複合體則由29個基因編碼組裝而成。
  • 微生物所郭惠珊研究組報導土傳病原真菌染色質重塑抵禦寄主ROS脅迫...
    在酵母和動植物中發現,染色質重塑複合物通過調節染色質上核小體的分布、染色質的結構以及控制基因的表達等方式來影響細胞的生長發育,並參與DNA修復的調控。病原菌染色質重塑複合物是否應答寄主產生的ROS修復DNA的損傷尚不清楚。
  • 我國科學家發現植物SWI/SNF染色體重塑複合物的新亞基
    Nature Plants | 中山大學李陳龍課題組發現植物SWI/SNF染色體重塑複合物的新亞基來源:BAP BioArt植物 SWI/SNF染色質重塑複合體通過利用ATP水解所產生的能量改變染色質的結構來調節基因轉錄。SWI/SNF染色質重塑複合體在酵母,哺乳動物和植物中都相當保守。
  • 研究揭示染色質重塑因子PKL在RNA介導的DNA甲基化中的功能
    該研究揭示了染色質重塑因子PKL在RNA介導的DNA甲基化過程中的重要調控作用。在植物中,RNA介導的DNA甲基化(RdDM)是一種重要的建立全新DNA甲基化式樣和轉錄基因沉默的機制,通過小幹擾RNA(siRNA)與支架RNA(scaffold RNA)的鹼基配對引導DNA甲基轉移酶到特定的位點進行全新DNA甲基化。
  • 新研究揭示染色質重塑新機制—新聞—科學網
    近日,復旦大學生物醫學研究院研究員徐彥輝課題組解析了人源染色質重塑複合物BAF結合核小體的冷凍電鏡結構,對染色質重塑機制和
  • 中國科大在染色質重塑SWI/SNF與INO80複合體結構研究中取得重要進展
    中國科學技術大學蔡剛教授課題組利用冷凍電鏡技術,解析了染色質重塑SWI/SNF與INO80複合體及其不同核小體結合狀態複合物的三維結構,揭示了SWI/SNF與INO80複合體共有的肌動蛋白(Actin)和核肌動蛋白相關蛋白(Arps)組成的Actin/Arp模塊作為構象調控的分子開關,調控核小體結合及可能調節重塑核小體活性的分子機制,相關研究成果近日分別在國際權威雜誌《Protein
  • Genome Biology:染色質重塑因子PKL在RNA介導的DNA甲基化中的功能
    該研究揭示了染色質重塑因子PKL在RNA介導的DNA甲基化過程中的重要調控作用。在植物中,RNA介導的DNA甲基化(RdDM)是一種重要的建立全新DNA甲基化式樣和轉錄基因沉默的機制,通過小幹擾RNA(siRNA)與支架RNA(scaffold RNA)的鹼基配對引導DNA甲基轉移酶到特定的位點進行全新DNA甲基化。
  • 研究揭示染色質重塑因子Smarca5促進胚胎期造血幹祖細胞發育
    因此,研究各個造血組織中,處於不同發育階段的造血幹祖細胞,比較其染色質開放狀態及基因調控差異,將為體外誘導獲得具有較好移植重建能力的造血幹祖細胞提供理論指導。研究發現,在產生和擴增/分化等不同發育階段的造血幹祖細胞中,染色質可接近性和轉錄組存在動態變化。深入機制探索發現,染色質重塑因子Smarca5通過與核仁蛋白Nucleolin相互作用,促進染色質重塑,調控造血相關的轉錄因子與基因組結合,進而促進造血幹祖細胞發育。研究人員利用模式動物斑馬魚,聚焦染色質可接近性和轉錄組,研究胚胎期兩個造血組織中造血幹祖細胞的基因表達動態調控。
  • 染色質重塑機制新理解!《科學》主刊發表復旦大學新成果!
    染色質重塑機制新理解!《科學》主刊發表復旦大學新成果!該成果報導了人源染色質重塑複合物BAF結合核小體的冷凍電鏡結構,對染色質重塑機制和BAF高頻突變致癌機制的理解起到重要推動作用。
  • 生命學院陳柱成、李雪明等合作在《自然》發文報導染色質重塑發生...
    生命學院陳柱成、李雪明等合作在《自然》發文報導染色質重塑發生的機理清華新聞網3月14日電 3月13日,清華大學生命學院陳柱成、李雪明課題組聯合中科院物理所李明研究員等人在國際頂級學術期刊《自然》(Nature)上在線發表題為《Snf2介導的染色質重塑中DNA滑移機理的研究》(Mechanism of
  • 兩篇Nature首次重建出染色質重塑蛋白-核小體的三維結構
    這正是染色質重塑蛋白(chromatin remodeler, 也譯作染色質重塑劑)發揮作用的時候。染色質重塑蛋白發揮著至關重要的作用:它們通過在核小體上來回地滑動來拆開DNA片段,替換單個組蛋白,讓DNA片段釋放出來用於轉錄,並且最終在轉錄完成時再次壓縮它。
  • 張蘅團隊揭示染色質重塑因子PKL在RNA介導的DNA甲基化中的功能
    通過全基因組甲基化分析,他們發現PKL可以影響大約一半RdDM位點的正常DNA甲基化,其中上升和下降的位點大致相當。在RNA介導的DNA甲基化過程中,DNA甲基化的位點特異性主要由兩類非編碼RNA界定:小幹擾RNA(siRNA)和支架RNA(scaffold RNA),分別由植物特有的RNA聚合酶Pol IV和PolV參與生成。因此研究人員也分析了全基因組的小幹擾RNA和特定位點的支架RNA水平。
  • ChAHP複合物在染色質環化中的功能
    ChAHP複合物在染色質環化中的功能 作者:小柯機器人 發布時間:2019/9/6 14:03:01 瑞士弗瑞士裡德裡希·米舍爾生物醫學研究所Marc Bühler、Lucas J.T.
  • 非常規PRC1介導的H2AK119ub1蔓延可能受到染色質高級結構的調控
    其中,多梳抑制複合物1(PRC1)是一類重要的表觀遺傳調控因子,它主要通過壓縮染色質結構和催化形成H2AK119ub1修飾這兩種途徑促進了兼性異染色質的形成,並以此維持了PRC1靶基因的沉默狀態【1】。H2AK119ub1在染色質局部往往連綿不斷,形成非常寬廣的H2AK119ub1區域,但是其產生的機制一直未被解析。
  • 上海生科院揭示組蛋白分子伴侶DAXX和染色質重塑蛋白ATRX相互作用...
    近日,中國科學院上海生命科學研究院生物化學與細胞生物學研究所陳勇研究組的最新研究成果,以Structural basis for DAXX interaction with ATRX為題,發表在Protein & Cell上,該成果揭示了組蛋白分子伴侶DAXX蛋白與染色質重塑蛋白