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
330 서성배 교수님_동물의 식습관을 조절하는 원리 규명해 네이처 게재​ 생명과학과 2021.05.11 554
329 김대수 교수님_ 카이스트 교수 `뇌 과학이 인생에 필요한 순간`(브라이트) 출간 생명과학과 2021.05.04 1753
328 서성배 교수님(양대욱 박사)_세종과학펠로우십 선정 생명과학과 2021.03.18 962
327 김대수 교수님_스트레스로 악화 '근긴장이상증' 억제 신약 개발…수술없는 약물치료 기대 생명과학과 2021.03.11 1783
326 조병관교수님_온실가스를 바이오 물질로 전환…미생물 활용한 '인공광합성' 성공 생명과학과 2021.03.10 763
325 조병관 교수님_Antibiotic tolerance study paves way for new treatments 생명과학과 2021.03.03 723
324 정원석 교수님_국내 연구진, 우리 뇌가 계속 일할 수 있는 이유 밝혀 생명과학과 2021.02.26 1611
323 서성배 교수님(김진은 석박사통합과정)_2020 대한민국 인재상 수상 생명과학과 2021.02.25 1839
322 KAIST-원진 세포치료센터 기부 및 투자 약정 업무협약식 생명과학과 2021.02.22 1068
321 허원도 교수님(유다슬이 박사)_제10회 에쓰-오일 우수학위논문상'의 생명과학 분야 대상 수상 생명과학과 2021.02.22 795
320 조병관 교수님_Antibiotic tolerance study paves way for new treatments 생명과학과 2021.02.19 1737
319 김진우 교수님, 천주교 서울대교구 생명위원회 제 15회 '생명의 신비상' 수상 생명과학과 2021.02.18 743
318 오병하 교수님_자연에 없는 고감도 단백질 센서 제작 플랫폼 개발 생명과학과 2021.02.08 836
317 김찬혁 교수님_인공지능 이용 면역항암 세포 3차원 분석기술 개발 생명과학과 2021.02.08 1159
316 정인경 교수님_KAIST, 전 세계 최대 규모의 3차원 암 게놈 지도 구축 생명과학과 2020.12.29 1243
315 정원석 교수님_Astrocytes eat connections to maintain plasticity in adult brains 생명과학과 2020.12.28 1763
314 전상용 교수님_Researchers review future directions of nanomedicine development 생명과학과 2020.12.28 984
313 김진우 교수님_생명의 신비상 장려상 수상 생명과학과 2020.12.24 1519
312 정현정 교수님_도파민의 성질로 박테리아 생장의 실시간 탐지 기술 개발​ 생명과학과 2020.12.09 1309
311 조병관 교수님 _Newly discovered metabolic pathway uses single carbon gases as a feedstock file 생명과학과 2020.11.20 3600
Board Pagination Prev 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 ... 22 Next
/ 22