Роль С-концевого домена Pob3 в разворачивании нуклеосом комплексом FACT: данные электронной микроскопии

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.

1. 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.

2. 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.

3. 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.

4. 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.

5. 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.

6. 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.

7. 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.

8. 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.

9. 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.

10. 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.

11. de la Cruz M.J., Martynowycz M.W., Hattne J., Gonen, T. MicroED data collection with SerialEM. Ultra microscopy. 2019;201:77–80.

12. Bell J.M., Chen M., Baldwin P.R., Ludtke S.J. High resolution single particle refinement in EMAN2.1. Methods. 2016;100:25–34.