コヒーシン放出因子WAPLは、クロマチンループ拡張を制限します

染色体の空間組織は、遺伝子発現を含む多くの核プロセスに影響を与えます。コヒーシン複合体は、染色体に沿ってCTCF部位をループすることにより、3Dゲノムを形作ります。ここでは、クロマチンループサイズを増やすことができ、コヒーシンがDNAを包含する期間がループの拡大度を決定することをここで示します。コヒーシンのDNA放出因子WAPLは、このループ拡張を制限し、また、誤って配向したCTCFサイト間のループを防ぎます。SCC2/SCC4複合体は、クロマチンループの拡張とトポロジカルに関連するドメイン（TAD）の形成を促進することを明らかにします。私たちのデータは、コヒーシンがループの処理的拡大を通じて染色体を構成するモデルをサポートし、TADは作成におけるループのポリクローナルコレクションを反映しています。最後に、コヒーシンは染色体ループを促進するのに対し、むしろ核区画化を制限することがわかります。SCC2/SCC4とWAPLのバランスの取れた活性により、コヒーシンが染色体を正しく構築できるようになると結論付けています。

The spatial organization of chromosomes influences many nuclear processes including gene expression. The cohesin complex shapes the 3D genome by looping together CTCF sites along chromosomes. We show here that chromatin loop size can be increased and that the duration with which cohesin embraces DNA determines the degree to which loops are enlarged. Cohesin's DNA release factor WAPL restricts this loop extension and also prevents looping between incorrectly oriented CTCF sites. We reveal that the SCC2/SCC4 complex promotes the extension of chromatin loops and the formation of topologically associated domains (TADs). Our data support the model that cohesin structures chromosomes through the processive enlargement of loops and that TADs reflect polyclonal collections of loops in the making. Finally, we find that whereas cohesin promotes chromosomal looping, it rather limits nuclear compartmentalization. We conclude that the balanced activity of SCC2/SCC4 and WAPL enables cohesin to correctly structure chromosomes.