ДРОЖЖЕВОЙ БЕЛОК NHP6A СВЯЗЫВАЕТСЯ С КОРОТКИМИ GC-БОГАТЫМИ ГЕНАМИ

Nhp6A – это небольшой негистоновый хромосомный белок дрожжей, неспецифично связывающий ДНК. Этот белок присутствует во многих промоторных и транскрибируемых областях генома и участвует в регуляции транскрипции. Недавно была показана роль Nhp6A в процессе дестабилизации структуры нуклеосом, что может объяснить его расположение в регуляторных участках. Тем не менее, его функция в кодирующих областях остается неизвестной. В настоящей работе с целью поиска механизма действия Nhp6A нами были изучены гены, связанные с белком по всей длине, включая область открытой рамки считывания. Мы показали, что Nhp6A преимущественно связывается с кодирующими областями коротких GC-богатых генов дрожжей. Наблюдаемое взаимодействие не обусловлено непосредственно высоким содержанием GC-пар в данных локусах ДНК, что позволяет предположить существование специфического для данной группы регуляторного механизма с участием Nhp6A. Так как достаточно много изученных генов сохраняют ряд характерных для предкового бактериального генома черт, мы полагаем, что данная группа скорее относится к “древним”. Таким образом, возможно, обнаруженная особенность распределения Nhp6A связана с сохранением механизмов регуляции транскрипции генов, возникших рано в ходе эволюции.

1. Kornberg R.D., Thomas J.O. Chromatin structure; oligomers of the histones // Science. 1974. Vol. 184. N 4139. P. 865–868.

2. Reeves R. HMG nuclear proteins: linking chromatin structure to cellular phenotype // Biochim. Biophys. Acta. 2010. Vol. 1799. N 1–2. P. 3–14.

3. Stillman D.J. Nhp6: a small but powerful effector of chromatin structure in Saccharomyces cerevisiae // Biochim. Biophys. Acta. 2010. Vol. 1799. N 1–2. P. 175–180.

4. Ruone S., Rhoades A.R., Formosa T. Multiple Nhp6 molecules are required to recruit Spt16-Pob3 to form yFACT complexes and to reorganize nucleosomes // J. Biol. Chem. 2003. Vol. 278. N 46. P. 45288–45295.

5. Allain F.H., Yen Y.M., Masse J.E., Schultze P., Dieckmann T., Johnson R.C., Feigon J. Solution structure of the HMG protein NHP6A and its interaction with DNA reveals the structural determinants for non-sequence-specific binding // EMBO J. 1999. Vol. 18. N 9. P. 2563–2579.

6. Coats J.E., Lin Y., Rueter E., Maher L.J., III, Rasnik I. Single-molecule FRET analysis of DNA binding and bending by yeast HMGB protein Nhp6A // Nucleic Acids Res. 2013. Vol. 41. N 2. P. 1372–1381.

7. Masse J.E., Wong B., Yen Y.M., Allain F.H., Johnson R.C., Feigon J. The S. cerevisiae architectural HMGB protein NHP6A complexed with DNA: DNA and protein conformational changes upon binding // J. Mol. Biol. 2002. Vol. 323. N 2. P. 263–284.

8. Bustin M. Revised nomenclature for high mobility group (HMG) chromosomal proteins // Trends Biochem. Sci. 2001. Vol. 26. N 3. P. 152–153.

9. Costigan C., Kolodrubetz D., Snyder M. NHP6A and NHP6B, which encode HMG1-like proteins, are candidates for downstream components of the yeast SLT2 mitogen-activated protein kinase pathway // Mol. Cell Biol. 1994. Vol. 14. N 4. P. 2391–2403.

10. Yu Y., Eriksson P., Stillman D.J. Architectural transcription factors and the SAGA complex function in parallel pathways to activate transcription // Mol. Cell Biol. 2000. Vol. 20. N 7. P. 2350–2357.

11. Dowell N.L., Sperling A.S., Mason M.J., Johnson R.C. Chromatin-dependent binding of the S. cerevisiae HMGB protein Nhp6A affects nucleosome dynamics and transcription // Genes Dev. 2010. Vol. 24. N 18. P. 2031–2042.

12. Xin H., Takahata S., Blanksma M., McCullough L., Stillman D.J., Formosa T. yFACT induces global accessibility of nucleosomal DNA without H2A-H2B displacement // Mol. Cell. 2009. Vol. 35. N 3. P. 365–376.

13. Hsieh F.K., Kozlova A.L., Gerasimova N.S., Kotova E.Yu., Formosa T., Studitsky V.M. Role of the Nhp6 protein in in vitro transcription through the nucleosome // Moscow Univ. Biol. Sci. Bull. 2017. Vol. 72. N 4. P. 218–221.

14. Prat Y., Fromer M., Linial N., Linial M. Codon usage is associated with the evolutionary age of genes in metazoan genomes // BMC Evol. Biol. 2009. Vol. 9:285.

15. Wolfe K.H., Shields D.C. Molecular evidence for an ancient duplication of the entire yeast genome // Nature. 1997. Vol. 387. N 6634. P. 708–713.