vestnik-bio-msuВестник Московского университета. Серия 16. БиологияVestnik Moskovskogo universiteta. Seriya 16. Biologiya0137-0952Lomonosov Moscow State University, School of Biology10.55959/MSU0137-0952-16-80-3S-17vestnik-bio-msu-1550Research ArticleКРАТКОЕ СООБЩЕНИЕSHORT COMMUNICATIONРоль С-концевого домена Pob3 в разворачивании нуклеосом комплексом FACT: данные электронной микроскопииStructural role of Pob3 CTD in FACT-mediated nucleosome uncoiling revealed by electron microscopyhttps://orcid.org/0000-0003-2261-9587ВолохО. И.VolokhO. I.

Волох Олеся Игоревна – канд. биол. наук, науч. сотр. кафедры биоинженерии биологического факультета

119234, г. Москва, Ленинские горы, д. 1, стр. 12

Тел.: 8-495-939-57-38

1–12 Leninskie gory, Moscow, 119234

olesyavolokh@gmail.comhttps://orcid.org/0000-0002-4681-0178СивкинаА. Л.SivkinaA. L.

Сивкина Анастасия Львовна – канд. биол. наук, ст. науч. сотр. лаборатории структурно функциональной организации хромосом

119234, г. Москва, Ленинские горы, д. 1, стр. 12

119334, г. Москва, ул. Вавилова, д. 34/5

Тел.: 8-499-135-30-92

1–12 Leninskie gory, Moscow, 119234

34/5 Vavilov Str., Moscow, 119334

anastasiia.sivkina@gmail.comhttps://orcid.org/0000-0002-7389-7993СтудитскийВ. М.StuditskyV. M.

Студитский Василий Михайлович – докт. биол. наук, вед. науч. сотр. кафедры биоинженерии биологического факультета

119234, г. Москва, Ленинские горы, д. 1, стр. 12

333 Cottman Ave., Philadelphia, 19111, Pennsylvania, USA

Тел.: 8-495-939-57-38

1–12 Leninskie gory, Moscow, 119234

333 Cottman Ave., Philadelphia, 19111, Pennsylvania, USA

vasily.studitsky@fccc.eduhttps://orcid.org/0000-0003-4678-232XСоколоваО. И.SokolovaO. S.

Соколова Ольга Сергеевна – докт. биол. наук, проф. кафедры биоинженерии биологического факультета

119234, г. Москва, Ленинские горы, д. 1, стр. 12

Китай, 518172, Провинция Гуандун, г. Шэньчжэнь, ул. Гоцзидасюеюань, д. 1

 Тел.: 8-495-939-57-38

1–12 Leninskie gory, Moscow, 119234

1 International University Park Road, Shenzhen, Guangdong Province, 518172, China

sokolova@mail.bio.msu.ruКафедра биоинженерии, биологический факультет, Московский государственный университет имени М.В. ЛомоносоваРоссияDepartment of Bioenineering, School of Biology, Lomonosov Moscow State UniversityRussian FederationКафедра биоинженерии, биологический факультет, Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова; Институт биологии гена, Российская академия наукРоссияDepartment of Bioenineering, School of Biology, Lomonosov Moscow State University; Institute of Gene Biology, Russian Academy of SciencesRussian FederationКафедра биоинженерии, биологический факультет, Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова; Fox Chase Cancer CenterРоссияDepartment of Bioenineering, School of Biology, Lomonosov Moscow State University; Fox Chase Cancer CenterRussian FederationКафедра биоинженерии, биологический факультет, Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова; Биологический факультет, Университет МГУ-ППИ в ШэньчжэнеРоссияDepartment of Bioenineering, School of Biology, Lomonosov Moscow State University; Faculty of Biology, MSU-BIT UniversityRussian Federation202510112025803S113–117Copyright © Волох О.И., Сивкина А.Л., Студитский В.М., Соколова О.И., 20252025Волох О.И., Сивкина А.Л., Студитский В.М., Соколова О.И.Volokh O.I., Sivkina A.L., Studitsky V.M., Sokolova O.S.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://vestnik-bio-msu.elpub.ru/jour/article/view/1550

Шаперон гистонов FACT играет ключевую роль в реорганизации хроматина, обеспечивая АТФ-независимое разворачивание нуклеосом. В состав комплекса yFACT дрожжей входят субъединицы Spt16 и Pob3, образующие гетеродимер, функционально ассоциированный с негистоновым белком Nhp6. В данной работе методом просвечивающей электронной микроскопии с негативным контрастированием изучали взаимодействие с нуклеосомой в присутствии Nhp6 комплекса yFACT, содержащего субъединицу Pob3 с удаленным С-концевым доменом (CTD, C-Terminal Domain). В результате удаления CTD эффективность связывания yFACT с нуклеосомой снизилась в два раза и способность к полноценному разворачиванию нуклеосом нарушилась: вместо характерных для дикого типа yFACT почти симметричных, полностью развернутых структур наблюдались асимметричные, частично развернутые. Полученные данные свидетельствуют о ключевой роли CTD Pob3 в обеспечении связывания FACT с нуклеосомой, что важно для понимания механизмов ремоделирования хроматина и регуляции транскрипции.

The histone chaperone FACT plays a key role in chromatin reorganization by mediating ATP-in dependent nucleosome unwinding. The yeast yFACT complex consists of the Spt16 and Pob3 subunits, which form a heterodimer functionally associated with the non-histone protein Nhp6. In this study, negative-stain transmission electron microscopy was used to investigate the inter action of the yFACT complex containing the Pob3 subunit with the C-terminal domain (CTD) removed with the nucleosome in the presence of Nhp6. As a result of CTD removal, the efficien cy of FACT binding to the nucleosome decreased by a factor of 2, and the ability to fully unfold the nucleosome was impaired: instead of the almost symmetrical, fully unfolded structures char acteristic of wild type yFACT, asymmetrical, partially unfolded structures were observed. The data obtained indicate the key role of the Pob3 CTD in ensuring FACT binding to the nucle osome, which is important for understanding the mechanisms of chromatin remodeling and transcription regulation.

шаперон FACTCTD-домен Pob3электронная микроскопияАТФ-независимое разворачивание нуклеосомтранскрипция хроматинаchaperon FACTCTD domain Pob3electron microscopyATP-independent nucleosome unfoldingchromatin transcriptionРабота выполнена при финансовой поддержке Российского научного фонда (проект № 19-74 30003).This work was supported by the Russian Science Foundation, project no. 19-74-30003.ReferencesGurova K., Chang H.W., Valieva M.E., Sandlesh P., Studitsky V.M. Structure and function of the histone chap erone FACT–Resolving FACTual issues. Biochim. Biophys. Acta Gene Regul. Mech. 2018;1861(9):892–904.Gurova K., Chang H.W., Valieva M.E., Sandlesh P., Studitsky V.M. Structure and function of the histone chap erone FACT–Resolving FACTual issues. Biochim. Biophys. Acta Gene Regul. Mech. 2018;1861(9):892–904.Volokh O., Studitsky V.M., Sokolova O.S. Beyond chaperoning: The multifaceted role of FACT in chromatin transactions. Int. J. Mol. Sci. 2025;26(11):5176.Volokh O., Studitsky V.M., Sokolova O.S. Beyond chaperoning: The multifaceted role of FACT in chromatin transactions. Int. J. Mol. Sci. 2025;26(11):5176.Hsieh F.K., Kulaeva O.I., Patel S.S., Dyer P.N., Luger K., Reinberg D., Studitsky V.M. Histone chaperone FACT ac tion during transcription through chromatin by RNA polymer ase II. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2013;110(19):7654–7659.Hsieh F.K., Kulaeva O.I., Patel S.S., Dyer P.N., Luger K., Reinberg D., Studitsky V.M. Histone chaperone FACT ac tion during transcription through chromatin by RNA polymer ase II. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2013;110(19):7654–7659.Sivkina A.L., Karlova M.G., Valieva M.E., Mc Cullough L.L., Formosa T., Shaytan A.K., Feofanov A.V., Kirpichnikov M.P., Sokolova O.S., Studitsky V.M. Electron microscopy analysis of ATP-independent nucleosome un folding by FACT. Commun. Biol. 2022;5(1):2.Sivkina A.L., Karlova M.G., Valieva M.E., Mc Cullough L.L., Formosa T., Shaytan A.K., Feofanov A.V., Kirpichnikov M.P., Sokolova O.S., Studitsky V.M. Electron microscopy analysis of ATP-independent nucleosome un folding by FACT. Commun. Biol. 2022;5(1):2.Kemble D.J., McCullough L.L., Whitby F.G., For mosa T., Hill C.P. FACT Disrupts nucleosome structure by binding H2A-H2B with conserved peptide motifs. Mol. Cell. 2015;60(2):294–306.Kemble D.J., McCullough L.L., Whitby F.G., For mosa T., Hill C.P. FACT Disrupts nucleosome structure by binding H2A-H2B with conserved peptide motifs. Mol. Cell. 2015;60(2):294–306.Mayanagi K., Saikusa K., Miyazaki N., Akashi S., Iwasaki K., Nishimura Y., Morikawa K., Tsunaka Y. Struc tural visualization of key steps in nucleosome reorganization by human FACT. Sci. Rep. 2019;9(1):10183.Mayanagi K., Saikusa K., Miyazaki N., Akashi S., Iwasaki K., Nishimura Y., Morikawa K., Tsunaka Y. Struc tural visualization of key steps in nucleosome reorganization by human FACT. Sci. Rep. 2019;9(1):10183.Liu Y., Zhou K., Zhang N., Wei H., Tan Y.Z., Zhang Z., Carragher B., Potter C.S., D’Arcy S., Luger K. FACT caught in the act of manipulating the nucleosome. Nature. 2020;577(7790):426–431.Liu Y., Zhou K., Zhang N., Wei H., Tan Y.Z., Zhang Z., Carragher B., Potter C.S., D’Arcy S., Luger K. FACT caught in the act of manipulating the nucleosome. Nature. 2020;577(7790):426–431.Wittmeyer J., Joss L., Formosa T. Spt16 and Pob3 of Saccharomyces cerevisiae form an essential, abundant heterodi mer that is nuclear, chromatin-associated, and copurifies with DNA polymerase alpha. Biochemistry. 1999;38(28):8961–8971.Wittmeyer J., Joss L., Formosa T. Spt16 and Pob3 of Saccharomyces cerevisiae form an essential, abundant heterodi mer that is nuclear, chromatin-associated, and copurifies with DNA polymerase alpha. Biochemistry. 1999;38(28):8961–8971.Volokh O.I., Sivkina A.L., Moiseenko A.V., Popi- nako A.V., Karlova M.G., Valieva M.E., Kotova E.Y., Kirpich nikov M.P., Formosa T., Studitsky V.M., Sokolova O.S. Mechanism of curaxin-dependent nucleosome unfolding by FACT. Front. Mol. Biosci. 2022;9:1048117.Volokh O.I., Sivkina A.L., Moiseenko A.V., Popi- nako A.V., Karlova M.G., Valieva M.E., Kotova E.Y., Kirpich nikov M.P., Formosa T., Studitsky V.M., Sokolova O.S. Mechanism of curaxin-dependent nucleosome unfolding by FACT. Front. Mol. Biosci. 2022;9:1048117.Schorb M., Haberbosch I., Hagen W.J.H., Schwab Y., Mastronarde D.N. Software tools for automated transmission electron microscopy. Nat. Methods. 2019;16(6):471–477.Schorb M., Haberbosch I., Hagen W.J.H., Schwab Y., Mastronarde D.N. Software tools for automated transmission electron microscopy. Nat. Methods. 2019;16(6):471–477.de la Cruz M.J., Martynowycz M.W., Hattne J., Gonen, T. MicroED data collection with SerialEM. Ultra microscopy. 2019;201:77–80.de la Cruz M.J., Martynowycz M.W., Hattne J., Gonen, T. MicroED data collection with SerialEM. Ultra microscopy. 2019;201:77–80.Bell J.M., Chen M., Baldwin P.R., Ludtke S.J. High resolution single particle refinement in EMAN2.1. Methods. 2016;100:25–34.Bell J.M., Chen M., Baldwin P.R., Ludtke S.J. High resolution single particle refinement in EMAN2.1. Methods. 2016;100:25–34.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.