酵母His3クロマチンのSWI/SNF依存性長距離リモデリング

遺伝子調節におけるSwisNFクロマチンリモデリング複合体の役割の現在のモデルは、クロマチン構造の最も明らかな変化が起こるプロモーターに焦点を合わせています。ここでは、swisnf複合体がin vivoでの遺伝子全体のクロマチン構造のリモデリングに関与しているという証拠を提示します。誘導細胞および誘導細胞から精製されたHis3遺伝子を含む小さな酵母プラスミドの天然のクロマチン構造を比較しました。誘導クロマチンと比較して、誘導クロマチンは、負のスーパーコイリングの大幅な減少、堆積速度の大幅な減少、およびHis3プロモーターの近くおよび遠くの両方に位置する部位を持つ制限酵素へのアクセスの増加を示しました。これらの観察結果は、プラスミド全体が誘導の結果として改造されたことを示しています。スーパーコイリングの喪失には、in vivoでスウィスンフリモデリング複合体と活性化因子GCN4Pが存在する必要がありました。Tataボックスは必要ありませんでしたが、リモデリングは転写の結果ではないことを示唆しています。陰性スーパーコイルの誘導依存性喪失は細胞では明らかではなく、精製中に誘導クロマチンからスーパーコイルが優先的に失われたことを示しています。したがって、誘導されたHis3クロマチンは、精製の結果として明らかにされる非常に不安定な構造を持っています。His3の誘導は、プロモーター全体をはるかに超えて遺伝子全体を含めるように伸びる不安定なクロマチン構造の領域を作成すると結論付けられています。SwisNF複合体はGCN4PによってHis3プロモーターに募集され、その後、転写に重要な意味を持つクロマチンドメインのリモデリングを指示することを提案します。

Current models for the role of the SWISNF chromatin remodeling complex in gene regulation are focused on promoters, where the most obvious changes in chromatin structure occur. Here we present evidence that the SWISNF complex is involved in the remodeling of the chromatin structure of an entire gene in vivo. We compared the native chromatin structures of a small yeast plasmid containing the HIS3 gene purified from uninduced and induced cells. Relative to uninduced chromatin, induced chromatin displayed a large reduction in negative supercoiling, a large reduction in sedimentation rate, and increased accessibility to restriction enzymes with sites located both near and far from the HIS3 promoter. These observations indicate that the entire plasmid was remodeled as a result of induction. Loss of supercoiling required the presence of the SWISNF remodeling complex and the activator Gcn4p in vivo. The TATA boxes were not required, suggesting that remodeling was not the result of transcription. The induction-dependent loss of negative supercoiling was not apparent in cells, indicating that the supercoils were lost preferentially from induced chromatin during purification. Thus, induced HIS3 chromatin has a highly labile structure that is revealed as a result of purification. It is concluded that induction of HIS3 creates a domain of labile chromatin structure that extends far beyond the promoter to include the entire gene. We propose that the SWISNF complex is recruited to the HIS3 promoter by Gcn4p and then directs remodeling of a chromatin domain, with important implications for transcription.