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Nouveau modèle pour le mécanisme d’assemblage de la chromatine

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L’ADN des cellules eucaryotes s’organise en une structure nucléoprotéique appelée chromatine qui joue un rôle essentiel dans la régulation du génome. Son unité élémentaire, le nucléosome, est constitué d’ADN qui s’enroule autour d’un octamère d’histones (deux copies de chacune des histones H2A, H2B, H3 et H4). Les chaperons d’histones sont des complexes protéiques ayant une fonction majeure dans l’assemblage de la chromatine, en assurant l’incorporation des histones pour former les nucléosomes. Le chaperon d’histone HIRA, constitué de trois sous-unités distinctes (HIRA, UBN1 et CABIN1) est responsable de l’incorporation de l’histone H3.3 dans la chromatine aux sites de transcription et de réparation de l’ADN.

Dominique Ray-Gallet dans l’équipe de Geneviève Almouzni (CNRS/Sorbonne Université/PSL) vient de déterminer la structure tri-dimensionnelle de la sous-unité HIRA humaine par des analyses biochimiques et crystallographiques et ainsi révélé que HIRA homotrimérise. L’homotrimérisation de HIRA est critique pour son activité fonctionnelle. Elle est requise pour son interaction avec CABIN1, pour son enrichissement aux lésions UV et pour l’incorporation de l’histone H3.3 dans la chromatine. L’homologie de la structure homotrimérique de HIRA avec celle de Ctf4/AND-1, qui est un composant du réplisome, suggère que HIRA agirait comme une plateforme d’interactions pour assurer l’assemblage de la chromatine aux sites de transcription et de réparation de l’ADN.

Référence de la publication

Functional activity of the H3.3 histone chaperone complex HIRA requires trimerization of the HIRA subunitNature Communications

Dominique Ray-Gallet*, M. Daniel Ricketts*, Yukari Sato*, Kushol Gupta, Ekaterina Boyarchuk, Toshiya Senda, Ronen Marmorstein and Geneviève Almouzni#

(* These authors contributed equally to this work, # Corresponding author)

Three international research teams: Almouzni, Ray-Gallet and Boyarchuk (Institut Curie, Paris, France), Marmorstein, Ricketts and Gupta (University of Pennsylvania, Philadelphia, USA), and Senda and Sato (High Energy Accelerator Research Organization and Tohoku University, Tsukuba, Japan).

 

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Homotrimérisation de HIRA : importance pour son activité fonctionnelle et homologie avec Ctf4/AND-1. a L’homotrimérisation de HIRA est requise pour son interaction avec CABIN1, pour son enrichissement aux lésions UV et pour l’incorporation de l’histone H3.3 dans la chromatine. Un mutant HIRA qui ne trimérise pas, ne peut pas interagir avec CABIN1, n’est pas enrichi aux sites UV et ne peut pas incorporer H3.3 dans la chromatine. b Homotrimères Ctf4 et HIRA, modèles fonctionnels. (Left) A la fourche de réplication, l’homotrimère Ctf4 fonctionne comme un pont reliant deux molécules d’ADN polymérase a sur le brin tardif à l’hélicase CMG (Cdc45-MCM-GINS) sur le brin précoce. (Right) De manière similaire, au niveau des bulles de transcription ou de réparation, un homotrimère HIRA agirait comme une plateforme d’interactions créant un lien entre les facteurs assurant l’incorporation de l’histone H3.3 dans la chromatine et ceux de la machinerie de transcription ou de réparation.