DNAパッケージ構造が腫瘍抑制因子p53の作用を制御(How DNA packaging controls the “genome’s guardian”)

ad

2025-07-31 スイス連邦工科大学ローザンヌ校(EPFL)

EPFLとFMIの研究チームは、腫瘍抑制因子p53がDNAに結合する際、DNAのパッケージング構造であるヌクレオソームが重要な役割を果たすことを発見した。p53は多くの標的遺伝子を認識するが、その多くがヌクレオソーム内に位置しておりアクセス困難とされていた。今回、クライオ電子顕微鏡などで観察した結果、p53はヌクレオソームのDNA末端付近には結合できること、また補因子USP7はこの状態でも作用可能だが、ウイルス由来のE6–E6AP複合体は結合できないことが判明。DNA構造が分子間相互作用を制御し、p53活性の階層的制御機構を形成することが明らかになった。研究成果は『Molecular Cell』に掲載。

<関連情報>

ヌクレオソームはp53への共因子のアクセスを規定する Nucleosomes specify co-factor access to p53

Deyasini Chakraborty ∙ Colby R. Sandate ∙ Luke Isbel ∙ … ∙ Dirk Schübeler ∙ Alicia K. Michael ∙ Nicolas H. Thomä
Molecular Cell  Published:July 25, 2025
DOI:https://doi.org/10.1016/j.molcel.2025.06.027

Graphical abstract

DNAパッケージ構造が腫瘍抑制因子p53の作用を制御(How DNA packaging controls the “genome’s guardian”)

Highlights

  • Cryo-EM studies show p53-histone binding via DBD/TET at distinct nucleosome sites
  • Biochemical and cryo-EM studies reveal full-length USP7-p53-nucleosome complex
  • Deubiquitinating enzyme USP7 is active in the vicinity of chromatin-bound p53
  • Cryo-EM shows that monomeric and dimeric E6AP-E6-p53 complex cannot bind nucleosome

Summary

Pioneer transcription factors (TFs) engage chromatinized DNA motifs. However, it is unclear how the resultant TF-nucleosome complexes are decoded by co-factors. In humans, the TF p53 regulates cell-cycle progression, apoptosis, and the DNA damage response, with a large fraction of p53-bound sites residing in nucleosome-harboring inaccessible chromatin. We examined the interaction of chromatin-bound p53 with co-factors belonging to the ubiquitin proteasome system (UPS). At two distinct motif locations on the nucleosome (super-helical location [SHL]-5.7 and SHL+5.9), the E3 ubiquitin ligase E6-E6AP was unable to bind nucleosome-engaged p53. The deubiquitinase USP7, on the other hand, readily engages nucleosome-bound p53 in vitro and in cells. A corresponding cryo-electron microscopy (cryo-EM) structure shows USP7 engaged with p53 and nucleosomes. Our work illustrates how chromatin imposes a co-factor-selective barrier for p53 interactors, whereby flexibly tethered interaction domains of co-factors and TFs govern compatibility between co-factors, TFs, and chromatin.

医療・健康
ad
ad
Follow
ad
タイトルとURLをコピーしました