Ген, кодирующий белок у вида Homo sapiens
Центромерный белок A , также известный как CENPA , представляет собой белок , который у людей кодируется геном CENPA . [5] CENPA представляет собой вариант гистона H3 , который является критическим фактором, определяющим положение(я) кинетохора (ов) на каждой хромосоме [6] у большинства эукариот, включая людей.
Функция
CENPA — это белок, который эпигенетически определяет положение центромеры на каждой хромосоме, [7] определяя положение сборки кинетохора и конечное место сцепления сестринских хроматид во время митоза . Этот белок часто сопровождается изменениями канонических гистонов, связанными с «центрохроматином», и постоянно присутствует в центромерах. [8] Белок CENPA — это вариант гистона H3, который заменяет один или оба канонических гистона H3 в подмножестве нуклеосом в пределах центромерного хроматина . [9] [10] CENPA имеет наибольшее расхождение последовательностей среди вариантов гистона H3, имея всего 48% сходства с каноническим гистоном H3, и имеет сильно расходящийся N-концевой хвост , в котором отсутствуют многие хорошо охарактеризованные сайты модификации гистонов, включая H3K4, H3K9 и H3K27. [11]
Что необычно для гистона, нуклеосомы CENPA не загружаются вместе с репликацией ДНК , а загружаются на разных стадиях клеточного цикла у разных организмов: фаза G1 у человека, [12] фаза M у дрозофилы, [13] G2 у S. pombe. [14] Для организации этой специализированной загрузки существуют специфичные для CENPA шапероны гистонов : HJURP у человека, CAL1 у дрозофилы и Scm3 у S. pombe . [15] У большинства эукариот CENPA загружается в большие домены высокоповторяющейся сателлитной ДНК . [16] Положение CENPA в сателлитной ДНК наследуется на уровне белка через чисто эпигенетический механизм. [17] Это означает, что положение связывания белка CENPA с геномом копируется при делении клетки в две дочерние клетки независимо от базовой последовательности ДНК. При обстоятельствах, когда CENPA теряется в хромосоме, в клетках человека был описан отказоустойчивый механизм, в котором CENPB рекрутирует CENPA через домен связывания сателлитной ДНК для повторного заселения центромеры нуклеосомами CENPA. [18]
CENPA напрямую взаимодействует с внутренним кинетохором через белки, включая CENPC и CENPN . [19] [20] Благодаря этому взаимодействию микротрубочки способны точно разделять хромосомы во время митоза.
Ссылки
- ^ abc GRCh38: Ensembl выпуск 89: ENSG00000115163 – Ensembl , май 2017 г.
- ^ abc GRCm38: Ensembl выпуск 89: ENSMUSG00000029177 – Ensembl , май 2017 г.
- ^ "Human PubMed Reference:". Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США .
- ^ "Mouse PubMed Reference:". Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США .
- ^ EntrezGene 1058
- ^ Allshire RC, Karpen GH (декабрь 2008 г.). «Эпигенетическая регуляция центромерного хроматина: старые собаки, новые трюки?». Nature Reviews. Genetics . 9 (12): 923–937. doi :10.1038/nrg2466. PMC 2586333. PMID 19002142 .
- ^ Fachinetti D, Folco HD, Nechemia-Arbely Y, Valente LP, Nguyen K, Wong AJ и др. (сентябрь 2013 г.). «Двухступенчатый механизм эпигенетической спецификации идентичности и функции центромеры». Nature Cell Biology . 15 (9): 1056–1066. doi :10.1038/ncb2805. PMC 4418506 . PMID 23873148.
- ^ Altemose N, Logsdon GA, Bzikadze AV, Sidhwani P, Langley SA, Caldas GV и др. (апрель 2022 г.). «Полные геномные и эпигенетические карты центромер человека». Science . 376 (6588): eabl4178. doi :10.1126/science.abl4178. PMC 9233505 . PMID 35357911.
- ^ Blower MD, Sullivan BA, Karpen GH (март 2002 г.). «Консервативная организация центромерного хроматина у мух и людей». Developmental Cell . 2 (3): 319–330. doi :10.1016/s1534-5807(02)00135-1. PMC 3192492 . PMID 11879637.
- ^ Nechemia-Arbely Y, Fachinetti D, Miga KH, Sekulic N, Soni GV, Kim DH и др. (март 2017 г.). «Человеческий центромерный хроматин CENP-A представляет собой гомотипическую октамерную нуклеосому во всех точках клеточного цикла». The Journal of Cell Biology . 216 (3): 607–621. doi :10.1083/jcb.201608083. PMC 5350519 . PMID 28235947.
- ^ Шривастава С., Фольц Д. Р. (сентябрь 2018 г.). «Посттрансляционные модификации CENP-A: отличительные признаки». Chromosoma . 127 (3): 279–290. doi :10.1007/s00412-018-0665-x. PMC 6082721 . PMID 29569072.
- ^ Jansen LE, Black BE, Foltz DR, Cleveland DW (март 2007). «Размножение центромерного хроматина требует выхода из митоза». Журнал клеточной биологии . 176 (6): 795–805. doi :10.1083/jcb.200701066. PMC 2064054. PMID 17339380 .
- ^ Schuh M, Lehner CF, Heidmann S (февраль 2007 г.). «Включение Drosophila CID/CENP-A и CENP-C в центромеры во время ранней эмбриональной анафазы». Current Biology . 17 (3): 237–243. Bibcode :2007CBio...17..237S. doi :10.1016/j.cub.2006.11.051. hdl : 11858/00-001M-0000-002A-23E4-7 . PMID 17222555. S2CID 17907028.
- ^ Шукла М., Тонг П., Уайт СА., Сингх ПП., Рейд А.М., Катания С. и др. (декабрь 2018 г.). «ДНК центромеры дестабилизирует нуклеосомы H3, способствуя отложению CENP-A во время клеточного цикла». Current Biology . 28 (24): 3924–3936.e4. Bibcode : 2018CBio...28E3924S. doi : 10.1016/j.cub.2018.10.049. PMC 6303189. PMID 30503616 .
- ^ Gurard-Levin ZA, Quivy JP, Almouzni G (2014). «Гистонные шапероны: помощь в транспорте гистонов и динамике нуклеосом». Annual Review of Biochemistry . 83 : 487–517. doi : 10.1146/annurev-biochem-060713-035536. PMID 24905786.
- ^ Plohl M, Meštrović N, Mravinac B (август 2014). «Идентичность центромеры с точки зрения ДНК». Chromosoma . 123 (4): 313–325. doi :10.1007/s00412-014-0462-0. PMC 4107277 . PMID 24763964.
- ^ Aldrup-MacDonald ME, Kuo ME, Sullivan LL, Chew K, Sullivan BA (октябрь 2016 г.). «Геномная вариация в альфа-сателлитной ДНК влияет на расположение центромеры на хромосомах человека с метастабильными эпиаллелями». Genome Research . 26 (10): 1301–1311. doi :10.1101/gr.206706.116. PMC 5052062 . PMID 27510565.
- ^ van den Berg SJ, Jansen LE (октябрь 2020 г.). «Центромеры: генетический вход для калибровки эпигенетической петли обратной связи». Журнал EMBO . 39 (20): e106638. doi :10.15252/embj.2020106638. PMC 7560195. PMID 32959893 .
- ^ Kixmoeller K, Allu PK, Black BE (июнь 2020 г.). «Центромера в фокусе: от нуклеосом CENP-A до связей кинетохора с веретеном». Open Biology . 10 (6): 200051. doi :10.1098/rsob.200051. PMC 7333888 . PMID 32516549.
- ^ Yan K, Yang J, Zhang Z, McLaughlin SH, Chang L, Fasci D и др. (октябрь 2019 г.). «Структура внутреннего кинетохорного комплекса CCAN, собранного на центромерной нуклеосоме». Nature . 574 (7777): 278–282. Bibcode :2019Natur.574..278Y. doi :10.1038/s41586-019-1609-1. PMC 6859074 . PMID 31578520.
Внешние ссылки
Дальнейшее чтение
- Palmer DK, O'Day K, Trong HL, Charbonneau H, Margolis RL (май 1991 г.). «Очистка специфичного для центромеры белка CENP-A и демонстрация того, что он является отличительным гистоном». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 88 (9): 3734–3738. Bibcode : 1991PNAS...88.3734P. doi : 10.1073 /pnas.88.9.3734 . PMC 51527. PMID 2023923.
- Салливан КФ, Хеченбергер М, Масри К (ноябрь 1994 г.). «Человеческий CENP-A содержит связанный с гистоном H3 домен гистоновой складки, который необходим для нацеливания на центромеру». Журнал клеточной биологии . 127 (3): 581–592. doi :10.1083/jcb.127.3.581. PMC 2120219. PMID 7962047.
- Shelby RD, Vafa O, Sullivan KF (февраль 1997 г.). «Сборка CENP-A в центромерный хроматин требует кооперативного массива сайтов контакта нуклеосомной ДНК». Журнал клеточной биологии . 136 (3): 501–513. doi :10.1083/jcb.136.3.501. PMC 2134286. PMID 9024683 .
- Valdivia MM, Figueroa J, Iglesias C, Ortíz M (январь 1998 г.). «Новая сыворотка моноспецифической центромеры к человеческому аутоэпитопу на гистоновом H3-подобном белке CENP-A». FEBS Letters . 422 (1): 5–9. doi : 10.1016/S0014-5793(97)01583-4 . PMID 9475158. S2CID 40104381.
- Fowler KJ, Newson AJ, MacDonald AC, Kalitsis P, Lyu MS, Kozak CA и др. (1998). «Хромосомная локализация гена Cenpa у мышей». Cytogenetics and Cell Genetics . 79 (3–4): 298–301. doi :10.1159/000134748. PMID 9605877.
- Muro Y, Azuma N, Onouchi H, Kunimatsu M, Tomita Y, Sasaki M и др. (апрель 2000 г.). «Аутоэпитопы на аутоантигенном центромерном белке-A (CENP-A) ограничены N-концевой областью, которая не имеет гомологии с гистоном H3». Clinical and Experimental Immunology . 120 (1): 218–223. doi :10.1046/j.1365-2249.2000.01189.x. PMC 1905620 . PMID 10759786.
- Lomonte P, Sullivan KF, Everett RD (февраль 2001 г.). «Деградация нуклеосомно-ассоциированного центромерного гистона H3-подобного белка CENP-A, индуцированная белком вируса простого герпеса типа 1 ICP0». Журнал биологической химии . 276 (8): 5829–5835. doi : 10.1074/jbc.M008547200 . PMID 11053442.
- Uren AG, Wong L, Pakusch M, Fowler KJ, Burrows FJ, Vaux DL и др. (ноябрь 2000 г.). «Survivin и внутренний центромерный белок INCENP демонстрируют схожую локализацию клеточного цикла и фенотип нокаута гена». Current Biology . 10 (21): 1319–1328. Bibcode :2000CBio...10.1319U. doi : 10.1016/S0960-9822(00)00769-7 . PMID 11084331. S2CID 18455745.
- Zeitlin SG, Shelby RD, Sullivan KF (декабрь 2001 г.). «CENP-A фосфорилируется киназой Aurora B и играет неожиданную роль в завершении цитокинеза». The Journal of Cell Biology . 155 (7): 1147–1157. doi :10.1083/jcb.200108125. PMC 2199334 . PMID 11756469.
- Ando S, Yang H, Nozaki N, Okazaki T, Yoda K (апрель 2002 г.). «Комплекс хроматина CENP-A, -B и -C, содержащий массив альфа-сателлитов I-типа, составляет прекинетохор в клетках HeLa». Молекулярная и клеточная биология . 22 (7): 2229–2241. doi :10.1128/MCB.22.7.2229-2241.2002. PMC 133672. PMID 11884609 .
- Saxena A, Saffery R, Wong LH, Kalitsis P, Choo KH (июль 2002 г.). «Белки центромеры Cenpa, Cenpb и Bub3 взаимодействуют с белком поли(АДФ-рибоза)полимеразы-1 и подвергаются поли(АДФ-рибозилированию)». Журнал биологической химии . 277 (30): 26921–26926. doi : 10.1074/jbc.M200620200 . PMID 12011073.
- Figueroa J, Pendón C, Valdivia MM (май 2002 г.). «Молекулярное клонирование и анализ последовательности ДНК хомяка CENP-A». BMC Genomics . 3 : 11. doi : 10.1186/1471-2164-3-11 . PMC 113255 . PMID 12019018.
- Saxena A, Wong LH, Kalitsis P, Earle E, Shaffer LG, Choo KH (сентябрь 2002 г.). «Поли(АДФ-рибоза) полимераза 2 локализуется в активных центромерах млекопитающих и взаимодействует с PARP-1, Cenpa, Cenpb и Bub3, но не с Cenpc». Human Molecular Genetics . 11 (19): 2319–2329. doi : 10.1093/hmg/11.19.2319 . PMID 12217960.
- Tomonaga T, Matsushita K, Yamaguchi S, Oohashi T, Shimada H, Ochiai T и др. (Июль 2003 г.). «Избыточная экспрессия и неправильное нацеливание центромерного белка-A при первичном колоректальном раке человека». Cancer Research . 63 (13): 3511–3516. PMID 12839935.
- Kunitoku N, Sasayama T, Marumoto T, Zhang D, Honda S, Kobayashi O и др. (декабрь 2003 г.). «Фосфорилирование CENP-A с помощью Aurora-A в профазе необходимо для обогащения Aurora-B во внутренних центромерах и для функции кинетохора». Developmental Cell . 5 (6): 853–864. doi : 10.1016/S1534-5807(03)00364-2 . PMID 14667408.
- Obuse C, Yang H, Nozaki N, Goto S, Okazaki T, Yoda K (февраль 2004 г.). «Протеомный анализ центромерного комплекса интерфазных клеток HeLa: поврежденный УФ-излучением ДНК-связывающий белок 1 (DDB-1) является компонентом CEN-комплекса, в то время как BMI-1 временно локализуется в центромерной области в интерфазе». Genes to Cells . 9 (2): 105–120. doi : 10.1111/j.1365-2443.2004.00705.x . PMID 15009096. S2CID 21813024.
- Yasuda S, Oceguera-Yanez F, Kato T, Okamoto M, Yonemura S, Terada Y и др. (апрель 2004 г.). «Cdc42 и mDia3 регулируют прикрепление микротрубочек к кинетохорам». Nature . 428 (6984): 767–771. Bibcode :2004Natur.428..767Y. doi :10.1038/nature02452. PMID 15085137. S2CID 4401953.
- Black BE, Foltz DR, Chakravarthy S, Luger K, Woods VL, Cleveland DW (июль 2004 г.). «Структурные детерминанты для генерации центромерного хроматина». Nature . 430 (6999): 578–582. Bibcode :2004Natur.430..578B. doi :10.1038/nature02766. PMID 15282608. S2CID 4392941.
- Sullivan BA, Karpen GH (ноябрь 2004 г.). «Центромерный хроматин демонстрирует паттерн модификации гистонов, который отличается как от эухроматина, так и от гетерохроматина». Nature Structural & Molecular Biology . 11 (11): 1076–1083. doi :10.1038/nsmb845. PMC 1283111 . PMID 15475964.
- Sekulic N, Bassett EA, Rogers DJ, Black BE (сентябрь 2010 г.). «Структура (CENP-A-H4)(2) выявляет физические особенности, характерные для центромер». Nature . 467 (7313): 347–351. Bibcode :2010Natur.467..347S. doi :10.1038/nature09323. PMC 2946842 . PMID 20739937.