トリパノソーマ・クルスジにおけるISWIクロマチンリモデラーの特徴付け

Characterising ISWI chromatin remodeler in Trypanosoma cruzi.

• Yirys Díaz-Olmos
• Michel Batista
• Adriana Ludwig
• Fabricio K Marchini

抄録

背景 背景 イミテーション・スウィッチ（ISWI）ATPaseは、多様なクロマチンリモデリング複合体の触媒サブユニットです。これらの複合体は、ヒストンとDNAの相互作用を修飾するため、DNAに依存するさまざまなプロセスにおいて極めて重要な役割を果たしています。トリパノソーマ・クルジ（Trypanosoma cruzi）は、遺伝子発現を主に転写後に制御する原生動物であるが、クロマチンリモデリングによる転写制御機構は十分に理解されていない。目的 T. cruzi の ISWI リモデラー（TcISWI）の特徴を明らかにする。方法 緑色蛍光タンパク質(GFP)をタグ付けしたTcISWIを発現させるために、新しいバージョンのpTcGWベクターを構築した。また、CRISPR-Cas9システムを用いてTcISWI遺伝子を不活性化した寄生虫を取得し、TcISWIの機能を解明するための近似的な方法として、クライオミリング-親和性精製-質量分析法（MS）を用いてTcISWIのパートナーを決定した。その結果、T. brucei で特徴づけられた既知の ISWI パートナー（ヌクレオプラスミン様タンパク質（NLP）、染色体縮合1様タンパク質（RCCP）、フェニルアラニン/チロシンリッチタンパク質（FYRP））と、TcISWI 複合体の新たな構成要素（DRBD2、DHH1、染色体構造維持タンパク質（SMC）のドメインを含むタンパク質）が同定された。データは、ProteomeXchange（識別子PXD017869）から入手可能。主な結論 T. brucei で報告されているような転写抑制への関与に加えて、本研究で得られたデータは、TcISWI クロマチンリモデラーが T. cruzi の様々な核内プロセスにおいて、mRNA の核輸出制御やクロマチン圧縮などの役割を果たすことを示唆する枠組みを提供するものである。このタンパク質相互作用研究から得られるTcISWIの機能的多様性を明らかにするためには、さらなる研究が必要である。

BACKGROUND Imitation SWItch (ISWI) ATPase is the catalytic subunit in diverse chromatin remodeling complexes. These complexes modify histone-DNA interactions and therefore play a pivotal role in different DNA-dependent processes. In Trypanosoma cruzi, a protozoan that controls gene expression principally post-transcriptionally, the transcriptional regulation mechanisms mediated by chromatin remodeling are poorly understood. OBJECTIVE To characterise the ISWI remodeler in T. cruzi (TcISWI). METHODS A new version of pTcGW vectors was constructed to express green fluorescent protein (GFP)-tagged TcISWI. CRISPR-Cas9 system was used to obtain parasites with inactivated TcISWI gene and we determined TcISWI partners by cryomilling-affinity purification-mass spectrometry (MS) assay as an approximation to start to unravel the function of this protein. FINDINGS Our approach identified known ISWI partners [nucleoplasmin-like protein (NLP), regulator of chromosome condensation 1-like protein (RCCP) and phenylalanine/tyrosine-rich protein (FYRP)], previously characterised in T. brucei, and new components in TcISWI complex [DRBD2, DHH1 and proteins containing a domain characteristic of structural maintenance of chromosomes (SMC) proteins]. Data are available via ProteomeXchange with identifier PXD017869. MAIN CONCLUSIONS In addition to its participation in transcriptional silencing, as it was reported in T. brucei, the data generated here provide a framework that suggests a role for TcISWI chromatin remodeler in different nuclear processes in T. cruzi, including mRNA nuclear export control and chromatin compaction. Further work is necessary to clarify the TcISWI functional diversity that arises from this protein interaction study.