真核細(xì)胞中的染色質(zhì)重塑復(fù)合物是一類ATP依賴的染色質(zhì)結(jié)構(gòu)調(diào)控酶,可以通過(guò)影響核小體的組裝、解離和重排等方式來(lái)改變?nèi)旧|(zhì)結(jié)構(gòu),從而調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)錄相關(guān)因子在其染色質(zhì)局部的DNA可接近性。目前根據(jù)其所含功能結(jié)構(gòu)域的不同,可將染色質(zhì)重塑復(fù)合物大致分為SWI/SNF、ISWI、CHD和INO80四大家族。已經(jīng)發(fā)現(xiàn),某些染色質(zhì)重塑復(fù)合物如人源INO80和SRCAP以及酵母SWR1都具有催化組蛋白變體H2A.Z置換進(jìn)（或出）核小體的功能。H2A.Z是組蛋白H2A的高度保守的變體,其在基因組中的分布變化與基因表達(dá)調(diào)控、DNA雙鏈損傷修復(fù)以及維持染色質(zhì)穩(wěn)定性等密切相關(guān)。本課題組在前期研究中發(fā)現(xiàn),HeLa細(xì)胞的核抽出物經(jīng)過(guò)多種層析柱分離純化后的蛋白組分可以將組蛋白變體H2A.Z置換入核小體中。蛋白質(zhì)質(zhì)譜分析結(jié)果顯示,該蛋白組分的主要成分為DNA依賴性蛋白激酶（DNA-PK）的催化亞基DNA-PKcs,提示DNA-PKcs蛋白或含DNA-PKcs的多蛋白復(fù)合物可能是一個(gè)新的具有H2A.Z置換功能的染色質(zhì)結(jié)構(gòu)調(diào)控酶。DNA-PKcs分子量為465KD,與兩個(gè)調(diào)節(jié)亞單位Ku70/Ku80異源二聚體組成DNA-PK,具... 

【文章來(lái)源】： 李敏 吉林大學(xué)

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

核小體的結(jié)構(gòu)組成

第1章緒論8滑動(dòng)或移除組裝的核小體，將組蛋白變體二聚體替代不穩(wěn)定的H2A–H2B二聚體置入核小體[42]。1.3.3染色質(zhì)重塑酶ATP依賴性染色質(zhì)重塑復(fù)合物根據(jù)其核心催化亞基ATPase的結(jié)構(gòu)特征可分為四大亞家族：imitationswitch（ISWI），chromodomainhelicaseDNA-binding（CHD），switch/sucrosenon-fermentable（SWI/SNF）和INO80亞家族（圖1.2）[43]。染色質(zhì)重塑酶具有核小體組裝及組織、染色質(zhì)接近性調(diào)控和組蛋白變體置換的功能。圖1.2染色質(zhì)重塑復(fù)合物家族[43]染色質(zhì)重塑酶中INO80亞家族的成員具有將核小體中經(jīng)典組蛋白與組蛋白變體之間相互替換的功能。組蛋白變體置換是細(xì)胞用來(lái)維持染色質(zhì)穩(wěn)態(tài)的機(jī)制，它包含整個(gè)核小體或部分組蛋白的置換。經(jīng)典組蛋白與組蛋白變體之間的相互替換，可以改變核小體的化學(xué)性質(zhì)和物理性質(zhì)，對(duì)染色質(zhì)結(jié)構(gòu)、組成和不同基因組區(qū)域的功能有很大影響，從而影響不同的細(xì)胞過(guò)程。例如，組蛋白置換可以增加特定組分對(duì)基因組區(qū)域的可接近性，如基因的promoter區(qū)富含H2A.Z能夠提高DNA聚合酶PolII的可接近性，從而促進(jìn)基因的轉(zhuǎn)錄調(diào)控[27]。組蛋白翻譯后修飾酶、能量依賴性染色質(zhì)重塑復(fù)合物以及組蛋白伴侶等眾多因素都參與調(diào)控組蛋白的交換。例如，組蛋白分子伴侶

第1章緒論9ANP32E能將H2A.Z從核小體中移除[44]。染色質(zhì)重塑復(fù)合物snf2-relatedCBPactivatorprotein（SRCAP）、INO80、p400復(fù)合物等均具有將核小體組蛋白/組蛋白變體相互替換的功能[45-46]，酵母細(xì)胞中的SWR1復(fù)合物以及哺乳動(dòng)物細(xì)胞中SRCAP和p400復(fù)合物均可以將核小體中的經(jīng)典H2A組蛋白替換成H2A.Z變體，INO80復(fù)合物可以將H2A.Z變體置換出核小體。H2A.Z在染色質(zhì)上頻繁和穩(wěn)定的置換預(yù)示著可能有更多因子發(fā)揮著調(diào)控置換過(guò)程的作用。1.4DNA-PK復(fù)合物及核心亞基DNA-PKcs1.4.1DNA-PK復(fù)合物及核心亞基DNA-PKcs的結(jié)構(gòu)DNA依賴性蛋白激酶（DNA-PK）是一種絲/蘇氨酸激酶，由分子量為465KD的核心催化亞基（DNA-PKcs）與DNA結(jié)合亞基KU蛋白（KU70/KU80異源二聚體）組成[47-48]。DNA-PKcs屬于磷脂酰肌醇激酶（PI3K）家族的絲/蘇氨酸蛋白激酶。PI3K家族還包括AtaxiaTelangiectasiaMutated(ATM)和AtaxiaTelangiectasiaandRad3-related(ATR)兩個(gè)蛋白，ATM、ATR、DNA-PKcs三者都能響應(yīng)DNA斷裂，促使細(xì)胞啟動(dòng)一系列DNA損傷反應(yīng)（DDR）信號(hào)傳導(dǎo)途徑。ATM在DNA雙鏈斷裂損傷信號(hào)傳導(dǎo)中起關(guān)鍵作用，而ATR對(duì)與復(fù)制叉相關(guān)的單鏈DNA（ssDNA）區(qū)域作出響應(yīng)。DNA-PK通過(guò)NHEJ促進(jìn)DSB的連接直接參與DNA修復(fù)。DNA斷裂修復(fù)過(guò)程中可能造成細(xì)胞周期瞬時(shí)停滯及轉(zhuǎn)錄或轉(zhuǎn)錄后多種基因的激活，在DNA斷裂不能正常修復(fù)的情況下，可能會(huì)啟動(dòng)程序性細(xì)胞死亡。DNA損傷的及時(shí)修復(fù)和DDR信號(hào)的激活對(duì)于細(xì)胞存活和維持基因組穩(wěn)定性以及防止細(xì)胞早衰有重要作用[49]。DNA-PKcs是一個(gè)多功能的蛋白激酶催化亞基，由N端的α-螺旋區(qū)，F(xiàn)AT（FRAP，ATM，TRRAP）結(jié)構(gòu)域、激酶結(jié)構(gòu)域（KD）、C端的FACT結(jié)構(gòu)域組成，如圖1.3[50]。圖1.3DNA-PKcs的分子結(jié)構(gòu)[50]


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