ヌクレオソームにおける強制アンラッピングと力クエンチ再ラッピングにおけるヒストン回転の非対称性【JST・京大機械翻訳】

Reddy, G.; Thirumalai, D.

プレプリント

J-GLOBAL ID：202202205027014726 整理番号：22P0251108

ヌクレオソームにおける強制アンラッピングと力クエンチ再ラッピングにおけるヒストン回転の非対称性【JST・京大機械翻訳】

Asymmetry in Histone Rotation in Forced Unwrapping and Force Quench Rewrapping in a Nucleosome

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発行年： 2020年10月21日プレプリントサーバーでの情報更新日： 2020年10月21日
JST資料番号： O7001B 資料種別：プレプリント
記事区分：プレプリント発行国：アメリカ合衆国 (USA) 言語：英語 (EN)

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染色体のビルディングブロックであるヌクレオソームも転写制御因子である。単一分子引き上げ実験は,ヌクレオソームが2つの主要段階でアンラップし,各段階でほぼ等しい長さのDNAを放出することを示した。外側のターンの破断に起因する第一段階は可逆的であり,低力({約}(3-5)pNs)で生じ,一方,第二段階では,内部ターンは,高力({近似}(9-15)またはより高い)pNsの間で不可逆的に破壊した。ヌクレオソームの自己組織化ポリマーモデルを用いたBrown動力学シミュレーションは,実験的知見を捉え,DNAだけでなくヒストン蛋白質コア(HPC)においても構造変化の分子詳細を識別できる。引き抜き方向に依存しない外部ターンのアンラッピングでは,HPCの周りで1.6回転から1.0ターンDNA損傷への遷移があった。対照的に,HPCのまわりの0.5回転DNA以下の内部ターンの破断は,引き上げ方向に依存し,エネルギー的および速度論的障壁によって制御される。後者は,機械的力が十分なトルクを回転するので,HPCが180{度}で回転するので,発生する。対照的に,再ラッピング過程では,HPC回転は確率的であり,消光力fQは役割を果たさない。興味深いことに,fQ=0であれば,DNA末端が制約されないので,HPC回転は再ラッピングに必要でない。DNAのエンドツーエンド距離(Ree)の減少によって評価されたように,力消光時の外側ラップのアセンブリは,力が増加するにつれてReeの増加にほぼ一致し,1.6回転から1.0ターン遷移の可逆的性質を確認した。アンラッピングと再ラッピングの間のHPC回転の非対称性は,単一分子引き上げ実験での延伸-放出サイクルで観察されたヒステリシスを説明する。HPC回転が,非ラッピングプロセスでの動力学的障壁を生じさせるという予測を検証できる実験を提案した。【JST・京大機械翻訳】

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, , , 【Automatic Indexing@JST】

遺伝子発現 , 細胞構成体一般 , 分子遺伝学一般

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