クロマチン修飾の広がり

リーダー酵素は、ライター酵素またはイレイサー酵素と連携して作用し、クロマチン修飾を作成し、クロマチン変化を染色体に沿ってかなりの距離に広げます。

ライター酵素とイレイサー酵素と同様に機能するこのプロセスについて、ここではリーダーとライターの組み合わせを例に説明します。

このプロセスは、転写調節タンパク質が特定のDNA配列に結合するときに始まります。結合後、調節タンパク質はライター酵素を染色体上の特定の部位に動員します。

その後、ライター酵素はコアヒストンにマークを追加し始めます。

マークが1つ以上の隣接するヌクレオソームに追加されると、これらのマークを認識する「リーダー」酵素を含む多タンパク質複合体が、新たに修飾されたヌクレオソームに強固に結合します。

この結合により、多タンパク質複合体の「ライター」酵素が活性化され、隣接するヌクレオソームの近くに配置されるため、新しいマークを追加することができます。

複合体のリーダー酵素とライター酵素が連携して働き、一連の多くの「読み取りと書き込み」サイクルを触媒します。これらのサイクルは、クロマチン凝縮などのクロマチン修飾を染色体に沿って広げます。

ユークロマチンとヘテロクロマチンのように構造や機能が異なる隣接するクロマチンドメイン間の境界は、「バリア配列」と呼ばれる特定のDNA配列によって特徴づけられます。

これらのバリア配列は、さまざまなバリアタンパク質の結合部位として機能し、さまざまなバリア作用を媒介することにより、ヘテロクロマチンのユークロマチンへの増殖をブロックします。

例えば、一部のバリアタンパク質は、ヘテロクロマチンの拡散に必要なヒストンマークを消去するヒストン修飾酵素をリクルートします。

一部のバリアタンパク質はヌクレオソームのグループにしっかりと結合し、それらを覆い隠すことで、覆われたユークロマチンをヘテロクロマチンの拡散に対して抵抗性にします。

さらに別のバリアタンパク質は、クロマチンの領域を核孔などの大きな固定部位につなぎ、ヘテロクロマチンの拡散を阻止するバリアを形成します。