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細胞:酵母ヒストンH2Bのユビキチン化は、H3のメチル化ならびに遺伝子サイレンシングを調節する

Nature 418, 6893 doi: 10.1038/nature00883

真核生物のゲノムDNAはヒストンタンパク質により凝縮されてヌクレオソームの繊維を形成し、さらに折りたたまれてクロマチン構造をとるが、この構造については不明な点が多い。ヒストンのテイルドメインの翻訳後修飾はクロマチン構造と遺伝子発現を調節するが、なかでもヒストンのユビキチン化についてはほとんど解明されていない。今回、ユビキチン結合酵素Rad6(Ubc2)が、出芽酵母(Saccharomyces cerevisiae)のH2BのLys 123のユビキチン化を介してヒストンH3のリシン4(Lys 4)のメチル化に関与することを示す。H2B-K123R変異体ではH3(Lys 4)のメチル化は消失するが、H3-K4R変異体におけるH2B(Lys 123)のユビキチン化は変わりなく起こる。この結果は、H3(Lys 4)のメチル化にH2B(Lys 123)のユビチキン化が不可欠な一方向性の調節経路の存在を示している。またH2B-K123R変異がテロメアにおけるサイレンシングを混乱させることも明らかとなった。したがって、Rad6を介したH2B(Lys 123)のユビキチン化、Set1を介したH3(Lys 4)のメチル化、転写サイレンシングの三者が機能的に結びついていることがわかる。以上のデータから、特徴的なヒストンテイルにおける協調的な修飾を介して遺伝子調節に至る経路が存在することがわかる。これをヒストン修飾の「トランステイル(trans-tail)」調節と呼んでいるが、このことはヒストンコード説で既に予測されていた。

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