HMGA2は、ニューロンの運命調節に関連してクロマチン凝縮を直接媒介します

クロマチン凝縮を調節する因子の特定は、遺伝子調節を理解するために重要です。高モビリティグループATHOOK（HMGA）タンパク質1および2は、組織幹幹線形成細胞の調節を含む多くの生物学的プロセスで役割を果たす豊富な非ヒストンクロマチンタンパク質ですが、タンパク質機能の性質は不明のままです。ここでは、HMGA2がポリヌクレオソームの直接的な凝縮を媒介し、ヌクレオソームと液滴を形成することを示します。一貫して、ほとんどの内因性HMGA2は、マウス胚性新皮質細胞において、5およびDNase Iの不可性クロマチン領域に局在しており、その結合は主に遺伝子抑制と関連していました。AT-Hook 1ドメインは、in vitroおよびセルロでのHMGA2によるクロマチン凝縮に必要であり、このドメインを欠くHMGA2変異体は、in vivoでニューロンの前駆細胞を維持する能力に欠陥がありました。他のタンパク質の本質的に無秩序な領域は、HMGA2のこの生物学的機能を促進する際に、ATフック1ドメインに代わる可能性があります。まとめると、HMGA2は、そのクロマチン凝縮活性によって神経細胞の運命を調節する可能性があります。

Identification of factors that regulate chromatin condensation is important for understanding of gene regulation. High-mobility group AT-hook (HMGA) proteins 1 and 2 are abundant nonhistone chromatin proteins that play a role in many biological processes including tissue stem-progenitor cell regulation, but the nature of their protein function remains unclear. Here we show that HMGA2 mediates direct condensation of polynucleosomes and forms droplets with nucleosomes. Consistently, most endogenous HMGA2 localized to transposase 5- and DNase I-inaccessible chromatin regions, and its binding was mostly associated with gene repression, in mouse embryonic neocortical cells. The AT-hook 1 domain was necessary for chromatin condensation by HMGA2 in vitro and in cellulo, and an HMGA2 mutant lacking this domain was defective in the ability to maintain neuronal progenitors in vivo. Intrinsically disordered regions of other proteins could substitute for the AT-hook 1 domain in promoting this biological function of HMGA2. Taken together, HMGA2 may regulate neural cell fate by its chromatin condensation activity.