細胞骨格蛋白質の分化に伴う遺伝子発現制御とゲノム組織化における新たな役割

Emerging roles of cytoskeletal proteins in regulating gene expression and genome organization during differentiation.

• Xin Xie
• S Raza Mahmood
• Tamara Gjorgjieva
• Piergiorgio Percipalle

抄録

真核生物の細胞核では、細胞骨格タンパク質が核機能に不可欠な役割を果たすようになってきています。特にアクチンは、ATP依存性クロマチンリモデリング複合体の一部としてクロマチンを制御し、転写を調節し、転写部位からポリリボソームへと移動するリボ核タンパク質複合体に組み込まれています。また、核内アクチンプールは、細胞質のアクチンプールと区別がつかないほどの重合能力を持っており、クロマチンのダイナミクスにも関与しており、核内ラミナでのヘテロクロマチン分離を制御し、核内のヘテロクロマチンレベルを維持しています。ここでは、これらのアクチン機能のレパートリーと、それらが細胞分化においてどのような役割を果たしているのかを議論する。

In the eukaryotic cell nucleus, cytoskeletal proteins are emerging as essential players in nuclear function. In particular, actin regulates chromatin as part of ATP-dependent chromatin remodeling complexes, it modulates transcription and it is incorporated into nascent ribonucleoprotein complexes, accompanying them from the site of transcription to polyribosomes. The nuclear actin pool is undistinguishable from the cytoplasmic one in terms of its ability to undergo polymerization and it has also been implicated in the dynamics of chromatin, regulating heterochromatin segregation at the nuclear lamina and maintaining heterochromatin levels in the nuclear interiors. One of the next frontiers is, therefore, to determine a possible involvement of nuclear actin in the functional architecture of the cell nucleus by regulating the hierarchical organization of chromatin and, thus, genome organization. Here, we discuss the repertoire of these potential actin functions and how they are likely to play a role in the context of cellular differentiation.