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
303 김광수 석좌교수님_한인과학자, 줄기세포 치료 첫 성공 생명과학과 2020.06.03 3785
302 2020 Spring KAIST Compass 생명과학과 2020.05.07 3445
301 허원도 교수님_머리에 빛을 비춰 신경세포 재생과 공간기억 향상 file 생명과학과 2020.04.27 4702
300 이승희 교수님_KAIST, 뇌 인지기능 높이는 물질 발견… 치매 치료 효과 기대 file 생명과학과 2020.04.26 5488
299 2020년 우수논문상 file 생명과학과 2020.04.03 4425
298 제5회 연구노트 경진대회(Lab Note Contest) 시상식 file 생명과학과 2020.04.03 4990
297 조병관 교수님_ 미생물 이용한 탄소 가스 활용기술 개발 file 생명과학과 2020.03.27 4019
296 김세윤교수님_보톡스처럼 신경 활성 억제하는 뇌 속 생체물질 찾았다 file 생명과학과 2020.03.26 4682
295 허원도 교수님_빛으로 RNA 이동과 단백질 합성 조절한다 file 생명과학과 2020.02.20 4745
294 손종우 교수님_ 소금 섭취 제어할 수 있는 신체 메커니즘 규명 file 생명과학과 2020.02.12 5388
293 강창원 교수님 생물학 교과서 다시 쓴다… RNA 합성 재생단계 국내 학계서 최초 규명 file 생명과학과 2020.01.29 5571
292 허원도 교수님_머리에 빛 비춰 공간기억 및 공감능력 높이는 광유전학 기술개발 file 생명과학과 2020.01.21 5887
» 송지준교수, 조수민 연구교수, 장주원 박사과정학생 nature communications 논문 게재 file 생명과학과 2020.01.02 57928
290 임대식 교수, 천주교 서울대교구 생명위원회 제 14회 '생명의 신비상' 수상 file 생명과학과 2019.12.26 5368
289 허원도 교수, 광유전학 신경세포 수용체 활성조절로 신경세포분화 운명 제어 성공(Cell Chemical Biology 표지논문 발표) file 생명과학과 2019.12.24 5078
288 KAIST 김승중 교수 (생명과학과 겸임교수) 대한민국바이오의약품대상 수상 file 생명과학과 2019.11.04 5921
287 서성배 교수, 당뇨에 큰 영향 미치는 뇌 혈당조절 신경세포 발견 file 생명과학과 2019.10.30 5200
286 허원도 교수, Nature Methods지 11월호 This Month로 소개됨 file 생명과학과 2019.10.28 8474
285 허원도 교수, 항체를 빛으로 활성화 시키는 항체광유전학 기술 개발 file 생명과학과 2019.10.28 5840
284 정인경 교수, 인체 조직읜 3차원 게놈지도 해독 file 생명과학과 2019.09.25 5106
Board Pagination Prev 1 ... 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 ... 23 Next
/ 23