生化学： 転写因子とヌクレオソームとの多様な相互作用

前回に引き続き、2018年度の41号目のネイチャーのハイライトより。
 

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生化学： 転写因子とヌクレオソームとの多様な相互作用
Nature 562, 7725
2018年10月4日    

遺伝子調節領域では、ヌクレオソームは転写因子によって不安定化されると一般的に考えられている。今回J Taipaleたちは新しい手法を開発して、多様な構造ファミリーに属する220の転写因子とヌクレオソームとの相互作用を系統的に詳しく調べた。その結果、遊離のDNAとヌクレオソームDNAに対する転写因子の結合には大きな違いがあることが分かり、主な相互作用パターンが5つ見つかった。ほとんどの転写因子の結合はヌクレオソームの解離を促進するが、中にはヌクレオソームを安定化するものもあった。

Article p.76

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■ヌクレオソーム - Wikipedia

■ヌクレオソームの構造とその情報（PDF)

■ヒストン | 生物分子科学科 | 東邦大学

■クロマチン - Wikipedia

本論文においては、日本語版の本誌では「生化学：転写因子とヌクレオソームの相互作用の全体像」と取り上げられています。

フルテキストを直訳しますと・・・

転写因子とヌクレオソーム間の相互作用の展望
 

となり、Abstractを直訳しますと・・・

ヌクレオソームはゲノムの大部分を覆い、遺伝子発現を指示する領域内の転写因子によって置き換えられると考えられている。しかしながら、転写因子とヌクレオソームＤＮＡとの間の相互作用の様式はほとんど知られていないままである。ここでは、体系的にヌクレオソームと多様な構造ファミリーを表す220の転写因子との間の相互作用を調べています。以前の観察と一致して、我々は研究された転写因子の大部分が遊離DNAよりもヌクレオソームDNAへのアクセスが少ないことを発見した。ヌクレオソームおよび遊離ＤＮＡに結合した転写因子から回収されたモチーフは一般的に類似している。しかしながら、ヌクレオソームによる立体障害および足場は、モチーフの特異的な配置および配向をもたらす。多くの転写因子は、ヌクレオソームDNAの末端近く、またはDNAの溶媒に露出した側の周期的位置に優先的に結合する。さらに、いくつかの転写因子は通常、特定の方向でヌクレオソームDNAに結合する。いくつかの転写因子は、唯一のDNA回転が巻かれるダイアド位置に位置するDNAと特異的に相互作用するが、他の転写因子は、2つのDNA回転にまたがる部位を好み、それらのそれぞれに特異的に結合する。我々の研究は、遊離およびヌクレオソームDNAへの転写因子の結合における著しい違いを明らかにし、そして転写因子とヌクレオソームとの間の多様な相互作用の展望を明らかにした。

となります。

Mainを直訳しますと・・・

真核生物ゲノムのパッケージングは​​、ヒストン、すなわちDNA骨格に結合してヌクレオソームを形成する八量体複合体を形成するタンパク質によって達成される[1,2,3,4]。標準ヌクレオソームでは、DNAの147塩基対（bp）セグメントがヒストン八量体の周りに左回りの超らせん配置で合計1.65回転でラップされ、DNAヘリックスは同じ側からヌクレオソームに出入りします。ヒストン２つのＤＮＡ回転は、進入ＤＮＡと退出ＤＮＡとの間に位置する位置を除いて互いに平行であり、約１５ｂｐのダイアド領域は単一のＤＮＡ回転しか含まない。
ヌクレオソームは、ＲＮＡポリメラーゼなどのタンパク質のＤＮＡへの結合に対する障壁を提示する[5、6、7、8]。同様に、パイオニア因子[11]と呼ばれる特定の種類のTFを除いて、ほとんどの転写因子（TF）はヌクレオソームDNAに結合することができないと考えられています[9,10]。クロマチン構成および転写制御の両方におけるヌクレオソームの重要性にもかかわらず、転写因子の結合に対するヌクレオソームの効果は系統的に特徴付けられていない。
 

となります。

フルテキストは下記です。

Full Text：Article p.76
The interaction landscape between transcription factors and the nucleosome

究極に溜まりに溜まったネイチャー。次回は、「フォトニクスデバイス： 通信帯域において例外点周りを回る」を取り上げます。