生化学：HP1のコンホメーション切り替えは自己阻害を解除してヘテロクロマチン構築を進行させる
Nature 496, 7445 doi: 10.1038/nature12032
ヒストンH3リシン9（H3K9）メチル化ヘテロクロマチンには、隣接するゲノム領域へと広がっていくという特徴があり、この性質は分裂酵母（Schizosaccharomyces pombe）からヒトまで幅広く保存されている。ヘテロクロマチンの拡大について重要なのはヘテロクロマチンタンパク質1（HP1）で、これがH3K9メチル化クロマチンを認識して多量体化し、遺伝子サイレンシングから染色体分離にまでわたる核の多様な機能に広く関わる基本骨格を形成する。メチル化されたヌクレオソームの土台にHP1が集合する仕組み、またHP1–ヌクレオソーム複合体が機能的多様性を獲得する仕組みは、ほとんど解明されていない。今回我々は、分裂酵母の重要なHP1タンパク質であるSwi6がメチル化ヌクレオソームに結合すると、自己阻害状態から拡大可能状態への切り替えが引き起こされることを示す。自己阻害状態では、1個のSwi6単量体中にあるヒストン類似配列が、別の単量体のクロモドメインによるメチル化標識の認識を妨げる。自己阻害状態は、H3K9メチル化標識とヌクレオソームDNAという鋳型の2つの特徴が認識されると解除される。低温電子顕微鏡法によるSwi6–ヌクレオソーム複合体の再構築によって、拡大可能状態の全体構造が明らかになり、この状態では、結合していない2つのクロモドメインの付着末端が露出しているように見えることがわかった。in vivoで、自己阻害状態と拡大可能状態の切り替えスイッチを破壊してやると、ヘテロクロマチン構築と遺伝子サイレンシングが起こらなくなる。これらの知見は、条件に応じて活性化される他の多量体形成過程、例えばアクチン核形成などに似ており、これによりin vivoでクロマチンに働いている新しいタイプの調節機構の一部が明らかになった。
