KAIST 생명과학과동창회
  • News & Events
  • News

News

우리 학과 송지준 교수와 제1저자 조수민 연구교수장주원 박사과정 학생이 nature communications에 “Structural basis of nucleosome assembly by the Abo1 AAA+ ATPase histone chaperone.”로 논문이 게재되었습니다.


(KI, E4, A426)송지준교수님.jpg




 2019 Dec 17;10(1):5764. doi: 10.1038/s41467-019-13743-9.

Structural basis of nucleosome assembly by the Abo1 AAA+ ATPase histone chaperone.

Cho C1Jang J2Kang Y3Watanabe H4,5Uchihashi T5,6Kim SJ7Kato K4,5,8Lee JY9Song JJ10.

Abstract

The fundamental unit of chromatin, the nucleosome, is an intricate structure that requires histone chaperones for assembly. ATAD2 AAA+ ATPases are a family of histone chaperones that regulate nucleosome density and chromatin dynamics. Here, we demonstrate that the fission yeast ATAD2 homolog, Abo1, deposits histone H3-H4 onto DNA in an ATP-hydrolysis-dependent manner by in vitro reconstitution and single-tethered DNA curtain assays. We present cryo-EM structures of an ATAD2 family ATPase to atomic resolution in three different nucleotide states, revealing unique structural features required for histone loading on DNA, and directly visualize the transitions of Abo1 from an asymmetric spiral (ATP-state) to a symmetric ring (ADP- and apo-states) using high-speed atomic force microscopy (HS-AFM). Furthermore, we find that the acidic pore of ATP-Abo1 binds a peptide substrate which is suggestive of a histone tail. Based on these results, we propose a model whereby Abo1 facilitates H3-H4 loading by utilizing ATP.


41467_2019_13743_Fig7_HTML.jpg


Abo1 binds the H3 tail at the central pore to facilitate histone deposition.

a Extra density near the Abo1 central pore region, surrounded by Abo1 W345 tryptophan side chains. b Polyalanine model of the substrate peptide (magenta) built into the extra electron density observed in a, with W345 side chains colored in yellow. c Superposition of Abo1 AAA1 pore loops 1 & 2 with other AAA+ ATPases. Abo1 (dark blue), Hsp104 in the extended state, (gray, PDB ID: 5VYA), p97 in the ATPγS state (light green, PDB ID: 5FTL), and NSF in the ATP state (pink, PDB ID: 3J94) were aligned by AAA1 NBD. Key substrate binding residues on pore loop 1 and the acidic residue of pore loop2, E385, are labeled. d Electrostatic surface representation of Abo1 highlighting the negatively charged pore interior contributed by acidic pore loop residues. e Depiction of intermolecular crosslinks between Abo1 and histone H3–H4 detected by XL-MS and filtered with a crosslink confidence (LD) score cutoff of 20. The highest LD score intermolecular crosslink, a crosslink between H3 the N-terminus (K4) and Abo1 AAA1 pore loop1 (K344), is labeled. f DNA curtain-based H3–H4 deposition assays performed with Abo1 pore loop mutants (W345A and E385A) and a bromodomain mutant (E900A) with wild-type H3–H4, and H3–H4 deposition assays of wild-type Abo1 with N-terminal tail truncated H3–H4. g Comparison of H3–H4 loading activity on DNA by quantification of fraction DNA bound with labeled H3–H4. Error bars represent SD from three experiments. The numbers of molecules analyzed for each condition are n = 244 for WT, n = 222 for W345A, n = 219 for E385, n = 249 for E900A and n = 238 for tailless H3–H4.



https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/31848341


Cho_Jang-NatureCom (1).pdf

List of Articles
번호 제목 글쓴이 날짜 조회 수
372 주형석 박사와 김은진 학생(강창원 교수 Lab), ‘2009 캠퍼스 특허전략 유니버시아드 대회’에서 기업 CEO상을 수상! 과사무실 2009.12.01 17589
371 조홍석 박사과정 학생, Traveling Award 및 Best Presentation Award 수상 과사무실 2010.07.16 11606
370 조병관교수님_온실가스를 바이오 물질로 전환…미생물 활용한 '인공광합성' 성공 생명과학과 2021.03.10 779
369 조병관 교수님_Antibiotic tolerance study paves way for new treatments 생명과학과 2021.02.19 1742
368 조병관 교수님_Antibiotic tolerance study paves way for new treatments 생명과학과 2021.03.03 730
367 조병관 교수님_ 미생물 이용한 탄소 가스 활용기술 개발 file 생명과학과 2020.03.27 3439
366 조병관 교수님 _Newly discovered metabolic pathway uses single carbon gases as a feedstock file 생명과학과 2020.11.20 3618
365 조병관 교수, 세계경제포럼 Young Scientist 에 선정! 과사무실 2012.09.17 13922
364 제5회 연구노트 경진대회(Lab Note Contest) 시상식 file 생명과학과 2020.04.03 4400
363 제1회 젊은 파스퇴르상 카이스트 석권! 과사무실 2010.03.02 11738
362 정형록 박사과정 학생, 최광욱 교수 Development Cell 게재(2016.02) / Hyung-Lok Chung, a Ph.D candidate and Prof. Kwang-Wook Choi published a paper in Dev. Cell (2016.02) 생명과학과 2016.03.11 12051
361 정현정교수_ 커피링 효과로 감염병 신속진단 기술 개발 생명과학과 2020.09.17 2334
360 정현정 교수님_도파민의 성질로 박테리아 생장의 실시간 탐지 기술 개발​ 생명과학과 2020.12.09 1316
359 정현정 교수, 한국 로레알-유네스코 여성과학자상 펠로우십 수상 file 생명과학과 2019.07.04 5601
358 정종경 교수 이달의 과학기술자상 12월 수상자로 선정 과사무실 2006.12.11 12331
357 정인경 교수님_유전자 온-오프 스위치 비밀 밝히는 정인경 카이스트 교수 생명과학과 2021.07.26 1074
356 정인경 교수님_KAIST, 전 세계 최대 규모의 3차원 암 게놈 지도 구축 생명과학과 2020.12.29 1248
355 정인경 교수, 인체 조직읜 3차원 게놈지도 해독 file 생명과학과 2019.09.25 4569
354 정유진 석사과정 학생, 조병관 교수 Nature Communications 논문 게재(2016.06) / Yujin Jeong, a Master's degree student and Prof. Byung-Kwan Cho published a paper in Nature Communications (2016.06) 생명과학과 2016.06.07 14208
353 정원석 교수님_국내 연구진, 우리 뇌가 계속 일할 수 있는 이유 밝혀 생명과학과 2021.02.26 1620
Board Pagination Prev 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 ... 22 Next
/ 22