INO1プロモーターにおける非アセチル化可能なSnf2pの蓄積は、CUP1誘導のためのリモデラーリサイクル供給に有害である

Accumulation of unacetylatable Snf2p at the INO1 promoter is detrimental to remodeler recycling supply for CUP1 induction.

• Michelle Esposito
• Goldie Libby Sherr
• Anthony Esposito
• George Kaluski
• Farris Ellington
• Chang-Hui Shen

抄録

クロマチン構造は、転写活性化因子、コアクチベーター、エピジェネティック・マシーンの作用により、遺伝子の制御に決定的な役割を果たしている。これらの転写活性化因子は、クロマチン構造との相互作用により遺伝子発現に寄与している。酵母の INO1 活性化においては、転写活性化因子とコアクチベーターの研究が盛んに行われてきたが、これらの転写活性化因子のメカニズムや機能的な意味合いについては、まだ十分に理解されていない。本研究では、INO1活性化におけるSnf2pのアセチル化と転写活性化因子のクロストークについて検討した。様々な生化学的解析を通して、誘導時にSnf2pアセチル化がない場合でも、Snf2pとIno80pの両方のクロマチンリモデラーがINO1プロモーターに蓄積することを実証した。さらに、ヌクレオソーム密度やヒストンのアセチル化パターンは、Snf2pのアセチル化状態の影響を受けなかった。また、CUP1発現の低下により、リモデラーがINO1プロモーターに蓄積すると、銅毒性に対する感受性が高まることを示した。したがって、我々のデータは、INO1の活性化の際に、転写共活性化因子内でのクロストークの証拠を提供するものである。これらの知見を踏まえて、アセチル化によるクロマチンリモデラーのリサイクルが、限られた共アクチベーターに依存している遺伝子の効率的な制御を可能にするモデルを提案する。

Chromatin structure plays a decisive role in gene regulation through the actions of transcriptional activators, coactivators, and epigenetic machinery. These trans-acting factors contribute to gene expression through their interactions with chromatin structure. In yeast INO1 activation, transcriptional activators and coactivators have been defined through intense study but the mechanistic links within these trans-acting factors and their functional implications are not yet fully understood. In this study, we examined the crosstalk within transcriptional coactivators with regard to the implications of Snf2p acetylation during INO1 activation. Through various biochemical analysis, we demonstrated that both Snf2p and Ino80p chromatin remodelers accumulate at the INO1 promoter in the absence of Snf2p acetylation during induction. Furthermore, nucleosome density and histone acetylation patterns remained unaffected by Snf2p acetylation status. We also showed that cells experience increased sensitivity to copper toxicity when remodelers accumulate at the INO1 promoter due to the decreased CUP1 expression. Therefore, our data provide evidence for crosstalk within transcriptional co-activators during INO1 activation. In light of these findings, we propose a model in which acetylation-driven chromatin remodeler recycling allows for efficient regulation of genes that are dependent upon limited co-activators.