Механизмы регуляции белка PHF-10 - компонента комплекса млекопитающих SWI/SNF, ремоделирующего хроматин тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 03.01.03, кандидат наук Бречалов Александр Викторович

• Бречалов Александр Викторович
• кандидат наук
• 2017

Оглавление диссертации кандидат наук Бречалов Александр Викторович

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы исследования и степень ее разработанности

Цели и задачи

Научная новизна

Теоретическая и практическая значимость

Методология и методы исследования

Положения, выносимые на защиту

Степень достоверности и апробация результатов

Личный вклад соискателя

Публикации

ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ

1. Обзор литературы

1.1. Структура хроматина и модификации гистонов

1.1.1. Ацетилирование гистонов

1.1.2. Метилирование гистонов

1.1.3. Распознавание модификаций гистонов

1.1.4. Гистоновый код

1.1.5. АТФ-зависимое ремоделирование хроматина

1.2. SWI/SNF комплексы, ремоделирующие хроматин

1.2.1. Состав SWI/SNF комплексов

1.2.2. Структура и механизм действия SWI/SNF комплексов

1.2.3. Функции SWI/SNF

1.2.3.1. Участие SWI/SNF в регуляции транскрипции на промоторах генов

1.2.3.2. Участие SWI/SNF в регуляции работы транскрипционных энхансеров

1.2.3.3. Участие SWI/SNF в репарации

1.2.3.4. Комплексы SWI/SNF и раковые заболевания

1.2.3.5. Роль SWI/SNF в развитии организма

1.2.4. Альтернативные субъединицы SWI/SNF комплексов

1.3. PHF10 и его гомологи

1.3.1. SAYP - гомолог PHF10 в D. melanogater

1.3.2. PHF10/BAF45a - субъединица комплекса SWI/SNF комплекса 48 2. Материалы и методы

2.1. Материалы, использованные в работе

2.1.1. Штаммы Escherichia coli и векторы, использованные в работе

2.1.2. Бактериальные среды

2.1.3. Клеточные линии

2.1.4. Ферменты и реактивы

2.1.5. Антитела

2.1.6. Хроматографическая система

2.1.7. Праймеры

2.2. Методы, использованные в работе

2.2.1. Работа с клетками

2.2.1.1. Трансфекция клеток линии HEK293

2.2.1.2. Получение стабильных линий

2.2.1.3. РНК-интерференция

2.2.1.4. Измерение пролиферативной емкости клеток

2.2.1.5. Иммуноокрашивание клеток

2.2.2. Работа с нуклеиновыми кислотами

2.2.2.1. Приготовление компетентных клеток

2.2.2.2. Трансформация бактерий

2.2.2.3. Щелочное выделение плазмидной ДНК

2.2.2.4. Обработка ферментами рестрикции

2.2.2.5. Лигирование

2.2.2.6. Гель-электрофорез ДНК

2.2.2.7. Полимеразная цепная реакция (ПЦР)

2.2.2.8. Клонирование

2.2.2.9. Мутирование последовательности PHF10-S

2.2.2.10.Секвенирование ДНК

2.2.2.11.Выделение РНК

2.2.2.12.Получение кДНК

2.2.3. Работа с белками

2.2.3.1. Экспрессия и очистка рекомбинантных белков

2.2.3.2. Получение антител и их очистка

2.2.3.3. Получение белковых экстрактов из клеток

2.2.3.4. Осаждение белков антителами (иммунопреципитация)

2.2.3.5. Осаждение сумоилированных белков за His-тэг

2.2.3.6. Белковый гель-электрофорез

2.2.3.7. Вестерн-блот анализ

2.2.3.8. Гель-фильтрация белкового экстракта

2.2.3.9. Обработка ингибиторами протеасом, фосфатаз и фосфатазой фага Лямбда

2.2.3.10. Хроматиниммунопреципитация (ChIP)

3. Результаты

3.1. В клетках HEK293 PHF10 присутствует в виде многочисленных белковых изоформ

3.2. Открыты три новых мРНК гена PHF10

3.3. Четыре изоформы белка PHF10

3.4. Новые изоформы белка PHF10, не содержащие PHD домены, являются эволюционно консервативными

3.5. Изоф ормы PHF10 являются убиквитарными

3.6. Эндогенный белок PHF10 подвергается фосфорилированию

3.7. Белок PHF10 подвергается присоединению SUMO1 по PDSM мотиву

3.8. PHF10 является субъединицей комплексов PBAF и влияет на стабильность PBAF-специфичного модуля

3.9. PHF10-S и PHF10-P изоформы существуют на белковом уровне и входят

в состав SWI/SNF комплекса на взаимоисключающей основе

3.10. Изоформы PHF10 включаются в состав SWI/SNF комплексов

в фосфорилированном состоянии

3.11. PHF 10-P изоформы, но не PHF 10-S, контролируют пролиферацию клеток

3.12. Влияние PHF10-P- и PHF^-S-содержащих SWI/SNF комплексов

на транскрипцию PHF10-зависимых генов

4. Обсуждение результатов

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

ВЫВОДЫ

Список использованной литературы

Список использованных сокращений

Приложение

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Механизмы регуляции белка PHF-10 - компонента комплекса млекопитающих SWI/SNF, ремоделирующего хроматин»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы исследования и степень ее разработанности

Судьба клетки зависит от реализации генетической информации, которая хранится в последовательности ДНК. Процессы, происходящие с участием геномной ДНК, в клетке осложнены тем, что ДНК должна быть сильно компактизована. Определенный участок ДНК может быть доступен лишь в конкретный момент времени. Изменение степени упакованности участков, содержащих функциональные элементы генома, является важным механизмом регуляции клеточных процессов. Такую локальную перестройку хроматина осуществляют белки, названные ремоделе-рами хроматина. SWI/SNF - семейство белковых комплексов, осуществляющих АТФ-зависимое ремоделирование хроматина, играющих важную роль в процессах регуляции транскрипции, а также репарации ДНК и других биологических процессах.

SWI/SNF комплексы ремоделирующие хроматин представляют собой эволюционно-консервативные белковые комплексы, состоящие и порядка 10 полипептидов. Многочисленные работы показали, что многие субъединицы SWI/SNF имеют паралоги, которые альтернативно включаются в состав комплексов, что влияет на работу комплекса в целом. Разнообразие субъединиц обеспечивает специфичность в отношении определенных генов, типов клеток, тканей или стадий развития. В свою очередь, нарушение функций отдельных субъединиц приводит к развитию раковых заболеваний. Кроме того, специфичность SWI/SNF комплексов может регулироваться изоформами, образующимися в результате альтернативного сплайсинга и/или посттрансляционными модификациями субъединиц.

Белок PHF10/BAF45a является компонентом комплексов SWI/SNF, этот белок эволюционно консервативен и имеет гомологи во всех многоклеточных животных. Было показано, что PHF10 является субъединицей, специфичной для нейрональных стволовых клеток, и необходим для их пролиферации. Однако другие исследования показывают, что PHF10 экспрессируется убиквитар-но, в том числе и в тканях взрослого организма. В частности, PHF10 экспрессируется в органах кроветворения во взрослом организме. Кроме того, было показано, что PHF10 влияет на пролиферативную активность клеточных линий. Однако это влияние неоднозначно, потому что как повышенная экспрессия, так и нокдаун PHF10 стимулирует пролиферативную активность клеток. Эти эффекты могут быть обусловлены тем, что PHF10 подвергается дополнительной регу-

ляции на уровне сплайсинга транскриптов и посттрансляционных модификаций. Исследованию этой темы посвящена данная работа.

Цели и задачи

Целью данной работы являлось исследование изоформ коактиватора транскрипции PHF10, их доменной структуры, посттрансляционных модификаций и сравнение влияния изоформ на транскрипцию генов, регулируемых комплексами SWI/SNF.

Для достижения поставленной цели были сформулированы следующие задачи:

1. Исследовать структуру мРНК и белка PHF10, сравнить структурные особенности изформ PHF10;

2. Исследовать посттрансляционные модификации белка PHF10 и их влияние на ассоциацию PHF10 с комплексами SWI/SNF;

3. Исследовать влияние найденных изоформ PHF10 на скорость деления клеток;

4. Исследовать влияние изоформ PHF10 на транскрипцию генов, регулируемых комплексами SWI/SNF.

Научная новизна

В данной работе нами был открыт новый механизм регуляции работы комплексов SWI/SNF. В частности, нами были обнаружены новые изоформы белка PHF10, различающиеся между собой доменной структурой и способностью нести на себе посттрансляционные модификации. Нами было показано, что все изоформы включаются в состав комплексов SWI/SNF подсемейства PBAF на взаимоисключающей основе и оказывают различное влияние на транскрипционную активность регулируемых генов.

Таким образом, мы показали, что альтернативные субъединицы SWI/SNF, которые являются продуктами одного гена, но несут разные домены и посттрансляционные модификации, могут оказывать влияние на работу всего комплекса.

Теоретическая и практическая значимость работы

В этой работе на примере белка PHF10 нами был открыт новый механизм регуляции работы комплексов SWI/SNF. Схожий механизм регуляции характерен и для другой субъединицы

SWI/SNF комплекса - белка DPF3/BAF45b. Таким образом, открытый нами механизм замены функциональных белковых доменов (в частности, PHD доменов) на регуляторные последовательности, которые содержат сайты для посттрансляционных модификаций, является универсальным. Возможно, в ближайшие годы тот же механизм регуляции будет обнаружен и у двух других PHD-содержащих субъединиц SWI/SNF - DPF1 и DPF2.

Эти исследования имеют важное практическое значение, т.к. нарушения работы комплексов SWI/SNF часто являются причиной развития раковых заболеваний. При этом нарушения работы отдельных субъединиц связано с развитием рака определенного типа.

Наши исследования показывают, что работа SWI/SNF комплексов имеет дополнительные уровни регуляции, в частности, альтернативный сплайсинг приводит к образованию изоформ различной доменной структуры. Таким образом, специфичность субъединиц SWI/SNF в отношении раковых заболеваний может проявляться на уровне альтернативных изоформ, что требует дополнительного изучения.

Методология и методы исследования

Работа выполнена с использованием современного оборудования и методов молекулярной биологии и биохимии.

Положения, выносимые на защиту

1. Ген PHF10 кодирует четыре зрелых мРНК, которые образуются в результате альтернативного старта транскрипции и альтернативного сплайсинга. мРНК PHF10 кодируют четыре изофор-мы белка, две из которых (PHF10-P) включают SAY-домен, линкерный участок и тандем PHD цинковых пальцев, в отличие от них две изоформы (PHF10-S) не содержат PHD домены;

2. Изоформы PHF10-S в клетках подвергаются присоединению полипептида SUMO1 по механизму, зависимому от фосфорилирования;

3. Все изоформы PHF10 подвергаются фосфорилированию и включаются в состав SWI/SNF комплексов подсемейства PBAF на взаимоисключающей основе;

4. Повышенная экспрессия изоформ PHF10-P, в отличие от изоформ PHF10-S, увеличивает скорость клеточного деления;

5. Посадка SWI/SNF комплексов, содержащих изоформы PHF10-P на промоторы SWI/SNF-зависимых генов способствует привлечению РНК-полимеразы II и активации транскрипции.

Степень достоверности и апробация результатов

Основные результаты диссертационной работы были представлены на нескольких международных конференциях, в том числе, на конференции "Enzymes and enzyme complexes acting on nucleic acids" (Вильнюс, 2010) конференции "Control of gene expression and cancer" (Москва, 2010) и на 22-м конгрессе Международного союза биохимиков и молекулярных биологов и 37 -м конгрессе Федерации европейских биохимических обществ FEBS (Севилья, 2012 г.) и на конференции «Global and mechanistic approaches in nucleic acid biology» (Санкт-Петербург, 2013).

Личный вклад соискателя

Автор внес существенный личный вклад в получение изложенных в диссертации научных данных. Все эксперименты, представленные в работе, выполнены соискателем лично, либо при его непосредственном участии. Кроме эксперимента по измерению скорости клеточного деления, который был выполнен сотрудницей Института Биологии Гена Сошниковой Наталией Валериевной. Кроме того, соискатель принимал участие в разработке стратегии научного исследования и написании статей.

Публикации

По результатам данной работы было опубликовано 3 статьи в рецензируемых научных журналах:

1) Изоформы белка PHF10 подвергаются фосфорилированию в составе ремоделирующего хроматин комплекса PBAF млекопитающих Бречалов А.В., Валиева М.Е., Георгиева С.Г., Сошникова Н.В., Молекулярная биология. 2016, № 2 (50), с.320-6

2) Mammalian cells contain two functionally distinct PBAF complexes incorporating different isoforms of PHF10 signature subunit. Brechalov A.V, Georgieva S.G, Soshnikova N.V., Cell Cycle. 2014, 13(12), p.1970-9

3 ) Функционирование комплексов макромолекул на последовательных стадиях экспрессии генов как само согласованных молекулярных машин. Бречалов А.В., Гурский Д.Я., Георгиева С.Г., Шидловский Ю.В., Биофизика. 2011, № 5, с.831-9

ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ

1. Обзор литературы

1.1. Структура хроматина и модификации гистонов

Геном человека представляет собой сложноорганизованную систему для хранения генетической информации. Известно, что гаплоидный набор хромосом имеет длину, порядка 3,2 млрд. п. о., если принять во внимание длину одного основания ДНК в ß-конформации, то диплоидный набор человеческих хромосом имеет линейный размер 1,92 м (0,3*2*3,2*109/109). Таким образом, в каждой клетке организма нить длиной около 2 метров должна быть уложена в ядро, диаметром несколько микрометров. Эта задача требует очень плотной, компактной упаковки ДНК. Поэтому в эукариотических клетках (в том числе и клетках млекопитающих) ДНК находится не в свободном виде, а в составе хроматина, особого комплекса ДНК и связанных с ней белков -гистонов и негистоновых белков. Первичным звеном хроматина (первой ступенью упаковки) является нуклеосома. Это белковый октамер, в состав которого входят по две молекулы гистонов H2A, H2B, H3, H4, либо их варианты. Вместе, эти полипептиды образуют глобулу (бочонок), на которую «наматывается» нить ДНК, делая 1,65 оборота участком длиной 146 п. о. (Luger и др., 1997). Нуклеосомы на цепи ДНК, как правило, разделены спейсерами, образуя так называемую структуру «бусины на нити», и могут располагаться часто или наоборот - редко, регулируя таким образом доступность нуклеотидной последовательности для ДНК-связывающих белков и ассоциированных с ними процессов. В поддержании спейсеров, при образовании более высокого уровня организации хроматина, принимает участие гистон H1, который не входит в состав нуклеосомы (Oberg и Belikov, 2012). Гистоны нуклеосомы представляют собой полипептиды молекулярной массой до 20 кДа с ярко выраженной глобулярной частью, участвующей в формировании нуклеосомы и сильным положительным зарядом. N-концевые последовательности гистонов не участвуют в образовании глобулы и в составе нуклеосомы экспонированы в раствор. В англоязычной литературе они получили название «хвосты» гистонов (histone tail). В клетке N-концевые последовательности гистонов могут подвергаться многочисленным посттрансляционным модификациям (Luger и др., 1997).

Основные модификации гистонов - фосфорилирование, ацетилирование и метилирование были открыты еще в 60-х годах ХХ века (Allfrey и др., 1964). Современные исследования гистонов

методами масс-спектрометрии показали наличие большого количества ранее неизученных модификации. Таким образом, на данный момент известны следующие посттрансляционные модификации гистонов (Kouzarides, 2007):

• ацетилирование лизина;

• моно-, ди- или триметилирование лизина или аргинина;

• фосфорилирование серина или треонина;

• убиквитинилирование лизина;

• сумоилирование лизина;

• моно- и поли-АДФ-рибозилирование лизина;

• деиминизация аргинина

• изомерация пролина (Bannister и Kouzarides, 2011)

• формилирование лизина;

• пропионилирование лизина;

• бутирилирование лизина;

• кротонилирование лизина

• малонилирование лизина

• сукцинилирование лизина

• 5-гидроксилирование лизина;

• гидроксилирование тирозина;

• гликозилирование серина или треонина (N-ацетилглюкозаминирование) (Rothbart и Strahl, 2014).

Современная концепция предполагает наличие трех типов функциональной активности белков, определяющих работу посттрансляционных модификаций:

• модификаторов (гистонметил- и гистонацетилтрансфераз, киназ, убиквитиназ и т. д.) -осуществляющих модифицирование гистонов;

• белков, распознающих модификацию, (транскрипционных факторов, активаторов, коактиваторов и репрессоров транскрипции, негистоновых белков хроматина и т. д.) - белков, содержащих домены, способные специфично связывать (распознавать) модифицированный гистон;

• «демодификаторов» (гистондеметилаз, гистондеацетилаз, фосфатаз, деубиквитиназ и т. д.) -белков, удаляющих ту или иную модификацию, восстанавливающих немодифицированное состояние гистона (Rothbart и Strahl, 2014).

1.1.1. Ацетилирование гистонов

Ацетилирование - это присоединение ацетила к аминогруппе лизина. Еще в ранних исследованиях было установлено, что ацетилированные гистоны совпадают с зонами активной транскрипции (Pogo и др., 1966). Это объяснялось тем, что ацетилирование лизина, уменьшает положительный заряд гистонов, что может ослаблять электростатическое взаимодействие нуклеосомы с ДНК, тем самым делая нуклеосому более подвижной и облегчая прохождение РНК-полимеразы. Такая теория предполагает, что влияние на транскрипцию оказывает лишь общий заряд (степень ацетилирования) нуклеосомы, независимо от положения аминокислоты, по которой происходит модифицирование. Современные исследования, основанные на антителах, специфичных против модификаций определенных аминокислотных остатков, показывают, что важны не общий заряд и уровень ацетилирования, а то, в каком положении находится остаток аминокислоты в составе полипептида (Krasnov и др., 2016). Известно ацетилирование гистона H3 по остаткам лизинам, находящимся в положениях K4, K9, K14, K18, K23, K27, K36, K56, гистона H4 в положениях K5, K8, K12, K16, гистона H2A в положении K5 (Kimura, 2013; Zhang и Pradhan, 2014). Присоединение ацетила осуществляется классом ферментов, получивших название гистонацетилтрансферазы (histoneacetyltransferases или HATs), называемых иногда более общим названием лизин ацетилтрансферазами (lysine acetyltransferases или KATs) (Zhang и Pradhan, 2014). Первым открытым ферментом, с ацетилтрансферазной активностью в отношение гистонов была консервативная для всех эукариот ацетилтрансфераза GCN5, биохимически очищенная из ядерного экстракта Tetrahymena thermophila в 1996 году (Brownell и др., 1996) и ранее охарактеризованная в дрожжах, в качестве коактиватора транскрипции (Inoue и др., 1996). Часть из позднее открытых HAT обладали высокой степенью сходства с GCN5 и относятся к семейству GCN5-подобных N-ацетилтрансфераз или GNAT (Gcn5-related histone N-acetyltransferases), другие - наоборот имели последовательность и структуру, значительно отличающуюся от GCN5. Эти два семейства можно разделить на пять подсемейств (Marmorstein и Zhou, 2014):

HAT1 (yHat1);

GCN5/PCAF (yGcn5, hGCN5, hPCAF);

MYST (yEsa1, ySas2, ySas3, hMOZ, dMof, hMOF, hTIP60, hHBO1);

p300/CBP (hp300, hCBP);

Rtt109 (yR11109).

Как уже было сказано, все ацетильные метки гистонов связаны с активацией транскрипции и

расположены в промоторных областях генов, либо на транскрипционных энхансерах. В ранних работах, было показано, что ацетилирование (в сравнении с метилированием) обладает очень коротким временем обновления (период полузамены от 2 - 3 до 40 минут) (Barth и Imhof, 2010). Несмотря на то, что современных данных на этот счет не так много, на сегодняшний момент понятно, что и ацетилирование и метилирование гистонов в области промоторов носит динамический характер и скорее всего определяет раунды активации транскрипции, и вовлечено в контроль привлечения РНК-полимеразы (Krasnov и др., 2016). В пользу этой гипотезы свидетельствует и тот факт, что и гистондеацетилазы и деметилазы обнаруживаются на промоторах активнотранскрибируемых генов.

На сегодняшний день открыто большое количество деацетилаз, активных в отношение гистонов (Histone DeACetylases, HDACs). По их структурным особенностям и по гомологии с дрожжевыми деацетилазами, гистондеацетилазы делят на четыре класса (Marmorstein и Zhou, 2014).

Классические гистондеацетилазы (I и II классы) содержат консервативный деацетилирующий домен и удаляют ацетильную группу с аминокислотного остатка лизина. Ферменты I класса (такие, как HDAC1, 2, 3 и 8) обычно находятся в клеточном ядре и помимо гистонов катализируют деацетилирование еще целого ряда белков, в том числе и транскрипционных факторов. Деацетилазы II класса (HDAC4, 5, 6, 7, 9, 10) отличаются большим разнообразием доменной организации (в сравнении с I классом) и выполняемыми функциями. Их принято делить еще на два подкласса (или подгруппы). Подгруппа IIa включает HDAC4, 5, 7, 9, которые локализуются как в ядре, так и в цитоплазме, и регулируют работу большого количества цитоплазматических белков, в том числе и структурных. HDAC6 и 10 - представители подгруппы IIb - располагаются преимущественно в ядре (Marmorstein и Zhou, 2014).

Гистондеацетилазы третьего класса в англоязычной литературе носят название сиртуины («sirtuins»), т. к. объединены на основе гомологии с дрожжевым геном sirt2. Представители этого класса (SIRT1-7) действуют в присутствии NAD+ и регулируют метаболические пути и процессы старения. Для представителей этого класса также характерны десукцинилазная, демалониелазная и поли-АДФ-рибозилазная активности.

HDAC11 - представитель IV класса содержит девять деацетилирующих мотивов, схожих с доменами, характерными для деацетилаз I и II классов (Li и Zhu, 2014).

1.1.2. Метилирование гистонов

Метилирование N-концевых последовательностей гистонов на данный момент наиболее изучено и обладает наибольшим функциональным разнообразием. В зависимости от количества присоединенных метильных групп остаток лизина может быть моно-, ди- и триметилирован. Метильные метки, расположенные на разных аминокислотных остатках и с разной степенью метилирования, а также их сочетания, размечают различные регуляторные элементы хроматина (промоторы, энхансеры, пограничные элементы), а также размечают кодирующие области генов, области конститутивного и факультативного гетерохроматина. Метилирование N-концевых последовательностей гистонов осуществляется ферментами, содержащими SET-домен -гистонметилтрансферазами (histonemethyltransferase, HMT), такими как MLL1, SETDB1, G9a, SUV39H1. Открыто также семейство гистонметилтрансфераз, не несущих в себе SET-домен -DOT1-семейство (distrupter of telomeric silencing), субстратом для них является глобулярная часть гистона, включенного в нуклеосому. Белок DOT1 дрожжей осуществляет метилирование 79 лизина гистона H3 (H3K79) и играет ключевую роль в гетерохроматизации теломер. Обнаружены были и метилтрансферазы, активные в отношение остатков аргинина гистонов (protein arginine methyltransferase, PRMT), PRMT1, PRMT4, PRMT5, PRMT6. Гистонметилтрансферазы обладают специфичностью не только в отношение аминокислотного остатка гистона, но и степени его метилирования, поэтому часто они существуют в клетке в виде комплексов, состоящих из нескольких ферментов, проводящих последовательное присоединение метильных групп, таким образом повышая степень метилирования (Fritsch и др., 2010). Либо, в составе комплексов, содержащих домены, распознающие моно- и ди-метилированные аминокислотные остатки, переводя их в триметилированные (Ouyang и Gill, 2009).

До открытия ферментов, обладающих гистондеметилазной активностью, основным способом снятия метки предполагались замена гистона или целой нуклеосомы и разбавление в процессе репликации. На данный момент показано, что белки, содержащие jumonji-домен, обладают гистондеметилазной активностью (Klose и др., 2006). В зависимости от специфичности к метилированию в различных положениях деметилазы могут участвовать как в активации, так и в репрессии транскрипции. Так деметилаза KDM5 присутствует на промоторах активных генов у различных организмов, где скорее всего участвуют в регуляции циклов транскрипции (Krasnov и др., 2016).

1.1.3. Распознавание модификаций гистонов

Помимо белков (и соответственно, белковых доменов), которые осуществляют модификацию гистонов и удаление меток, существует большой класс белков, которые несут на себе домены, способные специфично связываться с модифицированными аминокислотными остатками в последовательности гистонов. В англоязычной литературе они получили название доменов-чтецов («reader»).

Большое количество различных белковых доменов способны распознавать метилированные остатки лизина в последовательности гистонов (Таблица 1). При этом некоторые домены имеют повышенную специфичность к степени метилирования (как например, MBT и WD40), а другие -более специфичны к аминокислотной последовательности (например, PHD и zf-CW) (Musselman и др., 2014).

Таблица 1. Домены, распознающие метилированные остатки лизина в составе гистонов (МшБеЬпап и др., 2014)

Домен, распознающий метилирование Тип метилирования

ADD (ATRX-DNMT3 -DNMT3L) H3K9me3

Ankyrin H3K9me2/1

BAH (bromo-adjacent homology) H4K20me2, H3K9me2

Хромо бочонок (Chromo barrel) H3K36me3/2, H4K20me1

Хромодомен (Chromodomain) H3K9me3/2, H3K27me3/2

Двойной хромодомен (Double chromodomain) H3K4me3/2/1

HEAT (Huntingtin-EF3-PP2A-TOR1) H4K20me1

MBT (malignant brain tumor) H3Kme1/2, H4Kme1/2

PHD (plant homeodomain) H3K4me3/2, H3K9me3

PWWP H3K36me3, H4K20me1/3, H3K79me3

SAWADEE H3K9me1/2/3

Двойной Тюдор-домен (Tandem Tudor domain - TTD) H3K4me3, H3K9me3, H4K20me2

Тюдор (Tudor) H3K36me3

WD40 H3K27me3, H3K9me3

CW- цинковый палец (zinc finger CW - zf-CW) H3K4me3

Как правило, эти домены имеют так называемую «клетку», образованную ароматическими кольцами. Размер этой «клетки» соответствует размеру бокового радикала метилированного остатка лизина, при этом например домены MBT распознают только моно- и диметилированный лизин за счет, т. к. размер ароматической клетки, не может вместить триметилированный остаток.

Среди доменов, распознающих ацетилированные остатки лизина, широко распространены YEATS домены, бромодомены (BRD) и неканонические бромодомены, PHD и двойные PHD (Gong и др., 2016). Вероятно, часть из этих доменов может распознавать другие типы ацилирования (например, бутирилирование и пропионилирование). Широкими функциями обладают PHD домены, у различных белков PHD домены способны распознавать немодифицированные N-концевые хвосты гистонов, метилированные, ацетилированные и кротонилированные аминокислотные остатки (там же).

Важно подчеркнуть, что часто белки несут сочетания нескольких доменов, распознающих модифицированные гистоны, либо повторы доменов, поэтому «чтение» модификаций гистонов имеет сложный комбинаторный характер. Это осложняется и тем, что различные модификации гистонов могут одновременно сосуществовать на одной полипептидной цепи в разных положениях, либо на полипептидах двух копий гистонов, входящих в состав одной нуклеосомы или соседних нуклеосом.

1.1.4. Гистоновый код

Изучение посттрансляционных модификаций гистонов показывает, что различные модификации коррелируют с определенными элементами генома. Например, характеристикой активно транскрибируемых генов является триметилирование 4 лизина гистона H3 в промоторной области. Степень метилирования H3K4 определяется балансом между метилтрансферазной и деметилазной активностями на промоторе, обусловленными, например, метилтрансферазой MLL1 и деметилазой KDM5A-D/JARID1A-D (Blair и др., 2011; Malik и Bhaumik, 2010; Shilatifard, 2012). При этом на удалении от промотора расположены области ди - и монометилирования H3K4. В то же время, монометилирование гистона H3 по лизину 4 является меткой, характерной для энхансеров (как активных, так и неактивных). Для определения активных энхансеров используется сочетание монометилирование по четвертому лизину (H3K4me1) и ацетилирование по двадцать седьмому лизину (H3K27ac) (Calo и Wysocka, 2013).

Попытки связать знания о посттрансляционных модификациях гистонов в более четкую структуру привело к появлению гипотезы гистонового кода («histone code») (Strahl и Allis, 2000).

По аналогии с генетическим кодом, предполагалось, что те или иные модификации в различных сочетаниях, одновременно или последовательно присутствующие на гистоновых хвостах, определяют состояние хроматина, его конформацию, статус транскрибирующихся генов и т. д. При этом как, уже было сказано выше, существуют классы ферментов, осуществляющих редактирование (посадку/удаление меток) и чтение (интерпретацию) этих записей. Эта гипотеза также предполагает наследование модификаций в процессах деления клеток, но механизмы этого процесса пока неясны.

Последнее десятилетие исследований и накопленные знания о модификациях хроматина показали, что «гистоновый код», если и существует, то является сложным и не столь однозначным (в сравнении с генетическим кодом). Это значительно снизило оптимизм по его «взлому». В последнее время для обработки больших объемов данных о распределении по геному модифицированных гистонов и белков, связанных с хроматином, полученные методом иммунопреципитации хроматина с последующим секвенированием нового поколения (ChIP-seq), используют системы машинного обучения, такие как, скрытые Марковские модели или нейронные сети. Эти системы используются для предсказания состояний хроматина и поиска регуляторных элементов (Ernst и Kellis, 2010; Filion и др., 2010).

В частности, в одной из первых работ (Filion и др., 2010) на основании присутствия различных белков хроматина весь геном Drosophila melanogaster был разделен на 5 состояний, три из которых являются транскрипционно неактивными - «черное», «зеленое» и «синее», которые соответствуют хроматину, с отсутствующими метками, конститутивному гетерохроматину, отмеченному белком HP1, и факультативному гетерохроматину, отмеченному белками группы поликомб. Активный хроматин в D. melanogaster включал два состояния - «красный» и «желтый» хроматин. При этом «желтый» хроматин был обогащен генами домашнего хозяйства, экспрессирующимися повсеместно, а «красный» - генами, специфичными для различных клеточных линий.

Наиболее значимые попытки «взломать гистоновый код» человеческого генома были осуществлены в двух работах Эрнста (Ernst и Kellis, 2010; Ernst и др., 2011). В первой (Ernst and Kellis, 2010) - человеческий геном был разделен на 51 состояние, во второй работе было выделено 15 состояний хроматина, но эти состояния были размечены для девяти клеточных линий различного происхождения (Ernst и др., 2011). Состояния хроматина, выявленные в этих работах, включали в себя промоторы и транскрипционные энхансеры генов с различной активностью, области репрессированного хроматина и различные участки кодирующих областей генов. Эти работы позволили выявить корреляции между различными модификациями гистонов и

регуляторными участками генома.

По сути, эти работы являются попытками «взломать гистоновый код». Полученные результаты указывают на то, что гистоновый код существует в некотором виде. Модификации гистонов являются, своего рода, дорожными знаками генома, размечающими определенные его участки и регулирующими работу молекулярных машин. Но в то же время, динамический характер гистоновых модификаций, говорит о том, что метки хроматина являются более сложным механизмом регуляции, чем это предполагается концепцией гистонового кода.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Бречалов Александр Викторович, 2017 год

Список использованной литературы

1. Alajem, A., Biran, A., Harikumar, A., Sailaja, B.S., Aaronson, Y., Livyatan, I., Nissim-Rafinia, M., Sommer, A.G., Mostoslavsky, G., Gerbasi, V.R., Golden, D.E., Datta, A., Sze, S.K., and Meshorer, E. (2015). Differential association of chromatin proteins identifies BAF60a/SMARCD1 as a regulator of embryonic stem cell differentiation. Cell Rep 10, 2019-2031.

2. Alexander, J.M., Hota, S.K., He, D., Thomas, S., Ho, L., Pennacchio, L.A., and Bruneau, B.G. (2015). Brg1 modulates enhancer activation in mesoderm lineage commitment. Development 142, 1418-1430.

3. Allfrey, V.G., Faulkner, R., and Mirsky, A.E. (1964). Acetylation and Methylation of Histones and Their Possible Role in the Regulation of Rna Synthesis. Proc Natl Acad Sci U S A 51, 786-794.

4. Asturias, F.J., Chung, W.H., Kornberg, R.D., and Lorch, Y. (2002). Structural analysis of the RSC chromatin-remodeling complex. Proc Natl Acad Sci U S A 99, 13477-13480.

5. Banga, S.S., Peng, L., Dasgupta, T., Palejwala, V., and Ozer, H.L. (2009). PHF10 is required for cell proliferation in normal and SV40-immortalized human fibroblast cells. Cytogenet Genome Res 126, 227-242.

6. Bannister, A.J., and Kouzarides, T. (2011). Regulation of chromatin by histone modifications. Cell Res 21, 381-395.

7. Bao, X., Rubin, A.J., Qu, K., Zhang, J., Giresi, P.G., Chang, H.Y., and Khavari, P.A. (2015). A novel ATAC-seq approach reveals lineage-specific reinforcement of the open chromatin landscape via cooperation between BAF and p63. Genome Biol 16, 284.

8. Barth, T.K., and Imhof, A. (2010). Fast signals and slow marks: the dynamics of histone modifications. Trends Biochem Sci 35, 618-626.

9. Barutcu, AR., Lajoie, B.R., Fritz, A.J., McCord, R.P., Nickerson, J.A., van Wijnen, A.J., Lian, J.B., Stein, J.L., Dekker, J., Stein, G.S., and Imbalzano, A.N. (2016). SMARCA4 regulates gene expression and higher-order chromatin structure in proliferating mammary epithelial cells. Genome Res 26, 1188-1201.

10. Blair, L P., Cao, J., Zou, M.R., Sayegh, J., and Yan, Q. (2011). Epigenetic Regulation by Lysine Demethylase 5 (KDM5) Enzymes in Cancer. Cancers (Basel) 3, 1383-1404.

11. Bochar, D.A., Wang, L., Beniya, H., Kinev, A., Xue, Y., Lane, W.S., Wang, W., Kashanchi, F., and Shiekhattar, R. (2000). BRCA1 is associated with a human SWI/SNF-related complex: linking chromatin remodeling to breast cancer. Cell 102, 257-265.

12. Boehm, A.K., Saunders, A., Werner, J., and Lis, J.T. (2003). Transcription factor and polymerase recruitment, modification, and movement on dhsp70 in vivo in the minutes following heat shock. Mol Cell Biol 23, 7628-7637.

13. Bossen, C., Murre, C.S., Chang, A.N., Mansson, R., Rodewald, H.R., and Murre, C. (2015). The chromatin remodeler Brg1 activates enhancer repertoires to establish B cell identity and modulate cell growth. Nat Immunol 16, 775-784.

14. Bourgo, R.J., Siddiqui, H., Fox, S., Solomon, D., Sansam, C.G., Yaniv, M., Muchardt, C., Metzger, D., Chambon, P., Roberts, C.W., and Knudsen, E.S. (2009). SWI/SNF deficiency

results in aberrant chromatin organization, mitotic failure, and diminished proliferative capacity. Mol Biol Cell 20, 3192-3199.

15. Boyer, L.A., Latek, R.R., and Peterson, C.L. (2004). The SANT domain: a unique histone-tail-binding module? Nat Rev Mol Cell Biol 5, 158-163.

16. Brownell, J.E., Zhou, J., Ranalli, T., Kobayashi, R., Edmondson, D.G., Roth, S.Y., and Allis, C.D. (1996). Tetrahymena histone acetyltransferase A: a homolog to yeast Gcn5p linking histone acetylation to gene activation. Cell 84, 843-851.

17. Brownlee, P.M., Chambers, A.L., Cloney, R., Bianchi, A., and Downs, J.A. (2014). BAF180 promotes cohesion and prevents genome instability and aneuploidy. Cell Rep 6, 973-981.

18. Brownlee, P.M., Meisenberg, C., and Downs, J.A. (2015). The SWI/SNF chromatin remodelling complex: Its role in maintaining genome stability and preventing tumourigenesis. DNA Repair (Amst) 32, 127-133.

19. Bultman, S., Gebuhr, T., Yee, D., La Mantia, C., Nicholson, J., Gilliam, A., Randazzo, F., Metzger, D., Chambon, P., Crabtree, G., and Magnuson, T. (2000). A Brg1 null mutation in the mouse reveals functional differences among mammalian SWI/SNF complexes. Mol Cell 6, 1287-1295.

20. Bultman, S.J., Gebuhr, T.C., and Magnuson, T. (2005). A Brg1 mutation that uncouples ATPase activity from chromatin remodeling reveals an essential role for SWI/SNF-related complexes in beta-globin expression and erythroid development. Genes Dev 19, 2849-2861.

21. Bultman, S.J., Herschkowitz, J.I., Godfrey, V., Gebuhr, T.C., Yaniv, M., Perou, C.M., and Magnuson, T. (2008). Characterization of mammary tumors from Brg1 heterozygous mice. Oncogene 27, 460-468.

22. Calo, E., and Wysocka, J. (2013). Modification of enhancer chromatin: what, how, and why? Mol Cell 49, 825-837.

23. Chaban, Y., Ezeokonkwo, C., Chung, W.H., Zhang, F., Kornberg, R.D., Maier-Davis, B., Lorch, Y., and Asturias, F.J. (2008). Structure of a RSC-nucleosome complex and insights into chromatin remodeling. Nat Struct Mol Biol 15, 1272-1277.

24. Chalkley, G.E., Moshkin, Y.M., Langenberg, K., Bezstarosti, K., Blastyak, A., Gyurkovics, H., Demmers, J.A., and Verrijzer, C.P. (2008). The transcriptional coactivator SAYP is a trithorax group signature subunit of the PBAP chromatin remodeling complex. Mol Cell Biol 28, 2920-2929.

25. Chandler, R.L., and Magnuson, T. (2016). The SWI/SNF BAF-A complex is essential for neural crest development. Dev Biol 411, 15-24.

26. Cui, H., Schlesinger, J., Schoenhals, S., Tonjes, M., Dunkel, I., Meierhofer, D., Cano, E., Schulz, K., Berger, M.F., Haack, T., Abdelilah-Seyfried, S., Bulyk, M.L., Sauer, S., and Sperling, S.R. (2016). Phosphorylation of the chromatin remodeling factor DPF3a induces cardiac hypertrophy through releasing HEY repressors from DNA. Nucleic Acids Res 44, 2538-2553.

27. de Dieuleveult, M., Yen, K., Hmitou, I., Depaux, A., Boussouar, F., Bou Dargham, D., Jounier, S., Humbertclaude, H., Ribierre, F., Baulard, C., Farrell, N.P., Park, B., Keime, C., Carriere, L., Berlivet, S., Gut, M., Gut, I., Werner, M., Deleuze, J.F., Olaso, R., Aude, J.C., Chantalat, S., Pugh, B.F., and Gerard, M. (2016). Genome-wide nucleosome specificity and function of chromatin remodellers in ES cells. Nature 530, 113-116.

28. Dechassa, M.L., Zhang, B., Horowitz-Scherer, R., Persinger, J., Woodcock, C.L., Peterson, C.L., and Bartholomew, B. (2008). Architecture of the SWI/SNF-nucleosome complex. Mol Cell Biol 28, 6010-6021.

29. Dixon, JR., Selvaraj, S., Yue, F., Kim, A., Li, Y., Shen, Y., Hu, M., Liu, J.S., and Ren, B. (2012). Topological domains in mammalian genomes identified by analysis of chromatin interactions. Nature 485, 376-380.

30. Ernst, J., and Kellis, M. (2010). Discovery and characterization of chromatin states for systematic annotation of the human genome. Nat Biotechnol 28, 817-825.

31. Ernst, J., Kheradpour, P., Mikkelsen, T.S., Shoresh, N., Ward, L.D., Epstein, C.B., Zhang, X., Wang, L., Issner, R., Coyne, M., Ku, M., Durham, T., Kellis, M., and Bernstein, BE. (2011). Mapping and analysis of chromatin state dynamics in nine human cell types. Nature 473, 43-49.

32. Euskirchen, G.M., Auerbach, R.K., Davidov, E., Gianoulis, T.A., Zhong, G., Rozowsky, J., Bhardwaj, N., Gerstein, M.B., and Snyder, M. (2011). Diverse roles and interactions of the SWI/SNF chromatin remodeling complex revealed using global approaches. PLoS Genet 7, e1002008.

33. Filion, G.J., van Bemmel, J.G., Braunschweig, U., Talhout, W., Kind, J., Ward, L.D., Brugman, W., de Castro, I.J., Kerkhoven, R.M., Bussemaker, H.J., and van Steensel, B. (2010). Systematic protein location mapping reveals five principal chromatin types in Drosophila cells. Cell 143, 212-224.

34. Flajollet, S., Lefebvre, B., Cudejko, C., Staels, B., and Lefebvre, P. (2007). The core component of the mammalian SWI/SNF complex SMARCD3/BAF60c is a coactivator for the nuclear retinoic acid receptor. Mol Cell Endocrinol 270, 23-32.

35. Flores-Alcantar, A., Gonzalez-Sandoval, A., Escalante-Alcalde, D., and Lomeli, H. (2011). Dynamics of expression of ARID1A and ARID1B subunits in mouse embryos and in cells during the cell cycle. Cell Tissue Res 345, 137-148.

36. Forcales, S.V., Albini, S., Giordani, L., Malecova, B., Cignolo, L., Chernov, A., Coutinho, P., Saccone, V., Consalvi, S., Williams, R., Wang, K., Wu, Z., Baranovskaya, S., Miller, A., Dilworth, F.J., and Puri, P.L. (2012). Signal-dependent incorporation of MyoD-BAF60c into Brg1-based SWI/SNF chromatin-remodelling complex. EMBO J 31, 301-316.

37. Fritsch, L., Robin, P., Mathieu, J.R., Souidi, M., Hinaux, H., Rougeulle, C., Harel-Bellan, A., Ameyar-Zazoua, M., and Ait-Si-Ali, S. (2010). A subset of the histone H3 lysine 9 methyltransferases Suv39h1, G9a, GLP, and SETDB1 participate in a multimeric complex. Mol Cell 37, 46-56.

38. Gao, X., Tate, P., Hu, P., Tjian, R., Skarnes, W.C., and Wang, Z. (2008). ES cell pluripotency and germ-layer formation require the SWI/SNF chromatin remodeling component BAF250a. Proc Natl Acad Sci U S A 105, 6656-6661.

39. Georgiev, P.G., and Gerasimova, T.I. (1989). [Detection of new genes participating in the trans-regulation of locus yellow of MDG-4 in Drosophila melanogaster]. Genetika 25, 14091419.

40. Gong, F., Chiu, L.Y., and Miller, K.M. (2016). Acetylation Reader Proteins: Linking Acetylation Signaling to Genome Maintenance and Cancer. PLoS Genet 12, e1006272.

41. Guidi, C.J., Sands, A.T., Zambrowicz, B.P., Turner, T.K., Demers, D.A., Webster, W., Smith, T.W., Imbalzano, A.N., and Jones, S.N. (2001). Disruption of Inil leads to periimplantation lethality and tumorigenesis in mice. Mol Cell Biol 21, 3598-3603.

42. Hietakangas, V., Anckar, J., Blomster, H.A., Fujimoto, M., Palvimo, J.J., Nakai, A., and Sistonen, L. (2006). PDSM, a motif for phosphorylation-dependent SUMO modification. Proc Natl Acad Sci U S A 103, 45-50.

43. Ho, L., Ronan, J.L., Wu, J., Staahl, B.T., Chen, L., Kuo, A., Lessard, J., Nesvizhskii, A.I., Ranish, J., and Crabtree, G.R. (2009). An embryonic stem cell chromatin remodeling complex, esBAF, is essential for embryonic stem cell self-renewal and pluripotency. Proc Natl Acad Sci U S A 106, 5181-5186.

44. Hsiao, P.W., Fryer, C.J., Trotter, K.W., Wang, W., and Archer, T.K. (2003). BAF60a mediates critical interactions between nuclear receptors and the BRG1 chromatin-remodeling complex for transactivation. Mol Cell Biol 23, 6210-6220.

45. Hu, G., Schones, D.E., Cui, K., Ybarra, R., Northrup, D., Tang, Q., Gattinoni, L., Restifo, N.P., Huang, S., and Zhao, K. (2011). Regulation of nucleosome landscape and transcription factor targeting at tissue-specific enhancers by BRG1. Genome Res 21, 1650-1658.

46. Inoue, M., Isomura, M., Ikegawa, S., Fujiwara, T., Shin, S., Moriya, H., and Nakamura, Y. (1996). Isolation and characterization of a human cDNA clone (GCN5L1) homologous to GCN5, a yeast transcription activator. Cytogenet Cell Genet 73, 134-136.

47. Isakoff, M.S., Sansam, C.G., Tamayo, P., Subramanian, A., Evans, J.A., Fillmore, C.M., Wang, X., Biegel, J.A., Pomeroy, S.L., Mesirov, J.P., and Roberts, C.W. (2005). Inactivation of the Snf5 tumor suppressor stimulates cell cycle progression and cooperates with p53 loss in oncogenic transformation. Proc Natl Acad Sci U S A 102, 17745-17750.

48. Ishizaka, A., Mizutani, T., Kobayashi, K., Tando, T., Sakurai, K., Fujiwara, T., and Iba, H.

(2012). Double plant homeodomain (PHD) finger proteins DPF3a and -3b are required as transcriptional co-activators in SWI/SNF complex-dependent activation of NF-kappaB RelA/p50 heterodimer. J Biol Chem 287, 11924-11933.

49. Jiang, Z., Tang, Y., Zhao, X., Zhang, M., Donovan, D.M., and Tian, X.C. (2015). Knockdown of Brm and Baf170, Components of Chromatin Remodeling Complex, Facilitates Reprogramming of Somatic Cells. Stem Cells Dev 24, 2328-2336.

50. Jordan, N.V., Prat, A., Abell, A.N., Zawistowski, J.S., Sciaky, N., Karginova, O.A., Zhou, B., Golitz, B.T., Perou, C.M., and Johnson, G.L. (2013). SWI/SNF chromatin-remodeling factor Smarcd3/Baf60c controls epithelial-mesenchymal transition by inducing Wnt5a signaling. Mol Cell Biol 33, 3011-3025.

51. Kadoch, C., and Crabtree, G.R. (2015). Mammalian SWI/SNF chromatin remodeling complexes and cancer: Mechanistic insights gained from human genomics. Sci Adv 1, e1500447.

52. Kadoch, C., Hargreaves, D.C., Hodges, C., Elias, L., Ho, L., Ranish, J., and Crabtree, G.R.

(2013). Proteomic and bioinformatic analysis of mammalian SWI/SNF complexes identifies extensive roles in human malignancy. Nat Genet 45, 592-601.

53. Kaeser, M.D., Aslanian, A., Dong, M.Q., Yates, J.R., 3rd, and Emerson, B.M. (2008). BRD7, a novel PBAF-specific SWI/SNF subunit, is required for target gene activation and repression in embryonic stem cells. J Biol Chem 283, 32254-32263.

54. Kakarougkas, A., Ismail, A., Chambers, A.L., Riballo, E., Herbert, A.D., Kunzel, J., Lobrich, M., Jeggo, P.A., and Downs, J.A. (2014). Requirement for PBAF in transcriptional repression and repair at DNA breaks in actively transcribed regions of chromatin. Mol Cell 55, 723-732.

55. Kim, J.K., Huh, S.O., Choi, H., Lee, K.S., Shin, D., Lee, C., Nam, J.S., Kim, H., Chung, H., Lee, H.W., Park, S.D., and Seong, R.H. (200l). Srg3, a mouse homolog of yeast SWI3, is essential for early embryogenesis and involved in brain development. Mol Cell Biol 21, 7787-7795.

56. Kimura, H. (2013). Histone modifications for human epigenome analysis. J Hum Genet 58, 439-445.

57. Klochendler-Yeivin, A., Fiette, L., Barra, J., Muchardt, C., Babinet, C., and Yaniv, M. (2000). The murine SNF5/INI1 chromatin remodeling factor is essential for embryonic development and tumor suppression. EMBO Rep 1, 500-506.

58. Klose, R.J., Kallin, E.M., and Zhang, Y. (2006). JmjC-domain-containing proteins and histone demethylation. Nat Rev Genet 7, 715-727.

59. Kopytova, D., Popova, V., Kurshakova, M., Shidlovskii, Y., Nabirochkina, E., Brechalov, A., Georgiev, G., and Georgieva, S. (2016). ORC interacts with THSC/TREX-2 and its subunits promote Nxf1 association with mRNP and mRNA export in Drosophila. Nucleic Acids Res 44, 4920-4933.

60. Kopytova, D.V., Orlova, A.V., Krasnov, A.N., Gurskiy, D.Y., Nikolenko, J.V., Nabirochkina, E.N., Shidlovskii, Y.V., and Georgieva, S.G. (2010). Multifunctional factor ENY2 is associated with the THO complex and promotes its recruitment onto nascent mRNA. Genes Dev 24, 86-96.

61. Kouzarides, T. (2007). Chromatin modifications and their function. Cell 128, 693-705.

62. Krasnov, A.N., Mazina, M.Y., Nikolenko, J.V., and Vorobyeva, N.E. (2016). On the way of revealing coactivator complexes cross-talk during transcriptional activation. Cell Biosci 6, 15.

63. Krasteva, V., Crabtree, G.R., and Lessard, J.A. (2017). The BAF45a/PHF10 subunit of SWI/SNF-like chromatin remodeling complexes is essential for hematopoietic stem cell maintenance. Exp Hematol 48, 58-71 e15.

64. Krishnakumar, R., Chen, A.F., Pantovich, M.G., Danial, M., Parchem, R.J., Labosky, P.A., and Blelloch, R. (2016). FOXD3 Regulates Pluripotent Stem Cell Potential by Simultaneously Initiating and Repressing Enhancer Activity. Cell Stem Cell 18, 104-117.

65. Kurshakova, M.M., Krasnov, A.N., Kopytova, D.V., Shidlovskii, Y.V., Nikolenko, J.V., Nabirochkina, E.N., Spehner, D., Schultz, P., Tora, L., and Georgieva, S.G. (2007). SAGA and a novel Drosophila export complex anchor efficient transcription and mRNA export to NPC. EMBO J 26, 4956-4965.

66. Lange, M., Kaynak, B., Forster, U.B., Tonjes, M., Fischer, J.J., Grimm, C., Schlesinger, J., Just, S., Dunkel, I., Krueger, T., Mebus, S., Lehrach, H., Lurz, R., Gobom, J., Rottbauer, W., Abdelilah-Seyfried, S., and Sperling, S. (2008). Regulation of muscle development by DPF3, a novel histone acetylation and methylation reader of the BAF chromatin remodeling complex. Genes Dev 22, 2370-2384.

67. Langst, G., and Manelyte, L. (2015). Chromatin Remodelers: From Function to Dysfunction. Genes (Basel) 6, 299-324.

68. Laurette, P., Strub, T., Koludrovic, D., Keime, C., Le Gras, S., Seberg, H., Van Otterloo, E., Imrichova, H., Siddaway, R., Aerts, S., Cornell, R.A., Mengus, G., and Davidson, I. (2015). Transcription factor MITF and remodeller BRG1 define chromatin organisation at regulatory elements in melanoma cells. Elife 4.

69. Lee, H., Dai, F., Zhuang, L., Xiao, Z.D., Kim, J., Zhang, Y., Ma, L., You, M.J., Wang, Z., and Gan, B. (2016). BAF180 regulates cellular senescence and hematopoietic stem cell homeostasis through p21. Oncotarget 7, 19134-19146.

70. Lee, H.S., Park, J.H., Kim, S.J., Kwon, S.J., and Kwon, J. (2010). A cooperative activation loop among SWI/SNF, gamma-H2AX and H3 acetylation for DNA double-strand break repair. EMBO J 29, 1434-1445.

71. Leschziner, A.E., Lemon, B., Tjian, R., and Nogales, E. (2005). Structural studies of the human PBAF chromatin-remodeling complex. Structure 13, 267-275.

72. Lessard, J., Wu, J.I., Ranish, J.A., Wan, M., Winslow, M.M., Staahl, B.T., Wu, H., Aebersold, R., Graef, I.A., and Crabtree, G.R. (2007). An essential switch in subunit composition of a chromatin remodeling complex during neural development. Neuron 55, 201-215.

73. Lessard, J.A., and Crabtree, G.R. (2010). Chromatin regulatory mechanisms in pluripotency. Annu Rev Cell Dev Biol 26, 503-532.

74. Li, C., Nie, H., Wang, M., Su, L., Li, J., Yu, B., Wei, M., Ju, J., Yu, Y., Yan, M., Gu, Q., Zhu, Z., and Liu, B. (2012). MicroRNA-409-3p regulates cell proliferation and apoptosis by targeting PHF10 in gastric cancer. Cancer Lett 320, 189-197.

75. Li, Z., and Zhu, W.G. (2014). Targeting histone deacetylases for cancer therapy: from molecular mechanisms to clinical implications. Int J Biol Sci 10, 757-770.

76. Lickert, H., Takeuchi, J.K., Von Both, I., Walls, J.R., McAuliffe, F., Adamson, S.L., Henkelman, R.M., Wrana, J.L., Rossant, J., and Bruneau, B.G. (2004). Baf60c is essential for function of BAF chromatin remodelling complexes in heart development. Nature 432, 107-112.

77. Liu, C., Zhang, D., Shen, Y., Tao, X., Liu, L., Zhong, Y., and Fang, S. (2015). DPF2 regulates OCT4 protein level and nuclear distribution. Biochim Biophys Acta 1853, 32793293.

78. Luger, K., Mader, A.W., Richmond, R.K., Sargent, D.F., and Richmond, T.J. (1997). Crystal structure of the nucleosome core particle at 2.8 A resolution. Nature 389, 251-260.

79. Malik, S., and Bhaumik, S R. (2010). Mixed lineage leukemia: histone H3 lysine 4 methyltransferases from yeast to human. FEBS J 277, 1805-1821.

80. Marmorstein, R., and Zhou, M.M. (2014). Writers and readers of histone acetylation: structure, mechanism, and inhibition. Cold Spring Harb Perspect Biol 6, a018762.

81. Matsuyama, R., Takada, I., Yokoyama, A., Fujiyma-Nakamura, S., Tsuji, N., Kitagawa, H., Fujiki, R., Kim, M., Kouzu-Fujita, M., Yano, T., and Kato, S. (2010). Double PHD fingers protein DPF2 recognizes acetylated histones and suppresses the function of estrogen-related receptor alpha through histone deacetylase 1. J Biol Chem 285, 18166-18176.

82. Mavrich, T.N., Jiang, C.Z., Ioshikhes, I.P., Li, X.Y., Venters, B.J., Zanton, S.J., Tomsho, LP., Qi, J., Glaser, R.L., Schuster, S.C., Gilmour, D.S., Albert, I., and Pugh, B.F. (2008). Nucleosome organization in the Drosophila genome. Nature 453, 358-U327.

83. Middeljans, E., Wan, X., Jansen, P.W., Sharma, V., Stunnenberg, H.G., and Logie, C. (2012). SS18 together with animal-specific factors defines human BAF-type SWI/SNF complexes. PLoS One 7, e33834.

84. Mohrmann, L., and Verrijzer, C.P. (2005). Composition and functional specificity of SWI2/SNF2 class chromatin remodeling complexes. Biochim Biophys Acta 1681, 59-73.

85. Musselman, C.A., Khorasanizadeh, S., and Kutateladze, T.G. (2014). Towards understanding methyllysine readout. Biochim Biophys Acta 1839, 686-693.

86. Narayanan, R., Pirouz, M., Kerimoglu, C., Pham, L., Wagener, R.J., Kiszka, K.A., Rosenbusch, J., Seong, R.H., Kessel, M., Fischer, A., Stoykova, A., Staiger, J.F., and Tuoc, T. (2015). Loss of BAF (mSWI/SNF) Complexes Causes Global Transcriptional and Chromatin State Changes in Forebrain Development. Cell Rep 13, 1842-1854.

87. Ng, J.M., Martinez, D., Marsh, E.D., Zhang, Z., Rappaport, E., Santi, M., and Curran, T.

(2015). Generation of a mouse model of atypical teratoid/rhabdoid tumor of the central nervous system through combined deletion of Snf5 and p53. Cancer Res 75, 4629-4639.

88. Nguyen, H., Sokpor, G., Pham, L., Rosenbusch, J., Stoykova, A., Staiger, J.F., and Tuoc, T.

(2016). Epigenetic regulation by BAF (mSWI/SNF) chromatin remodeling complexes is indispensable for embryonic development. Cell Cycle 15, 1317-1324.

89. Niimi, A., Chambers, A.L., Downs, J.A., and Lehmann, A.R. (2012). A role for chromatin remodellers in replication of damaged DNA. Nucleic Acids Res 40, 7393-7403.

90. Ninkina, N.N., Mertsalov, I.B., Kulikova, D.A., Alimova-Kost, M.V., Simonova, O.B., Korochkin, L.I., Kiselev, S.L., and Buchman, V.L. (2001). Cerd4, third member of the d4 gene family: expression and organization of genomic locus. Mamm Genome 12, 862-866.

91. Oberg, C., and Belikov, S. (2012). The N-terminal domain determines the affinity and specificity of H1 binding to chromatin. Biochem Biophys Res Commun 420, 321-324.

92. Oh, J., Sohn, D.H., Ko, M., Chung, H., Jeon, S.H., and Seong, R.H. (2008). BAF60a interacts with p53 to recruit the SWI/SNF complex. J Biol Chem 283, 11924-11934.

93. Oike, T., Ogiwara, H., Nakano, T., Yokota, J., and Kohno, T. (2013). Inactivating mutations in SWI/SNF chromatin remodeling genes in human cancer. Jpn J Clin Oncol 43, 849-855.

94. Ouyang, J., and Gill, G. (2009). SUMO engages multiple corepressors to regulate chromatin structure and transcription. Epigenetics 4, 440-444.

95. Panov, V.V., Kuzmina, J.L., Doronin, S.A., Kopantseva, M.R., Nabirochkina, E.N., Georgieva, S.G., Vorobyeva, N.E., and Shidlovskii, Y.V. (2012). Transcription co-activator SAYP mediates the action of STAT activator. Nucleic Acids Res 40, 2445-2453.

96. Peng, G., Yim, E.K., Dai, H., Jackson, A.P., Burgt, I., Pan, M.R., Hu, R., Li, K., and Lin, S.Y. (2009). BRIT1/MCPH1 links chromatin remodelling to DNA damage response. Nat Cell Biol 11, 865-872.

97. Phelan, M.L., Sif, S., Narlikar, G.J., and Kingston, RE. (1999). Reconstitution of a core chromatin remodeling complex from SWI/SNF subunits. Mol Cell 3, 247-253.

98. Pogo, B.G., Allfrey, V.G., and Mirsky, A.E. (1966). RNA synthesis and histone acetylation during the course of gene activation in lymphocytes. Proc Natl Acad Sci U S A 55, 805-812.

99. Puri, P L., and Mercola, M. (2012). BAF60 A, B, and Cs of muscle determination and renewal. Genes Dev 26, 2673-2683.

100. Rao, S.S., Huntley, M.H., Durand, N.C., Stamenova, E.K., Bochkov, I.D., Robinson, J.T., Sanborn, A.L., Machol, I., Omer, A.D., Lander, E.S., and Aiden, E.L. (2014). A 3D map of the human genome at kilobase resolution reveals principles of chromatin looping. Cell 159, 1665-1680.

101. Reisman, D.N., Strobeck, M.W., Betz, B.L., Sciariotta, J., Funkhouser, W., Jr., Murchardt, C., Yaniv, M., Sherman, L.S., Knudsen, E.S., and Weissman, B.E. (2002). Concomitant down-regulation of BRM and BRG1 in human tumor cell lines: differential effects on RB-mediated growth arrest vs CD44 expression. Oncogene 21, 1196-1207.

102. Reyes, J.C., Barra, J., Muchardt, C., Camus, A., Babinet, C., and Yaniv, M. (1998). Altered control of cellular proliferation in the absence of mammalian brahma (SNF2alpha). EMBO J 17, 6979-6991.

103. Roberts, C.W., Galusha, S.A., McMenamin, M.E., Fletcher, C.D., and Orkin, S.H. (2000). Haploinsufficiency of Snf5 (integrase interactor 1) predisposes to malignant rhabdoid tumors in mice. Proc Natl Acad Sci U S A 97, 13796-13800.

104. Rothbart, S.B., and Strahl, B D. (2014). Interpreting the language of histone and DNA modifications. Biochim Biophys Acta 1839, 627-643.

105. Shapira, S.N., Lim, H.W., Rajakumari, S., Sakers, A.P., Ishibashi, J., Harms, M.J., Won, K.J., and Seale, P. (2017). EBF2 transcriptionally regulates brown adipogenesis via the histone reader DPF3 and the BAF chromatin remodeling complex. Genes Dev 31, 660-673.

106. Shi, J., Whyte, W.A., Zepeda-Mendoza, C.J., Milazzo, J.P., Shen, C., Roe, J.S., Minder, J.L., Mercan, F., Wang, E., Eckersley-Maslin, M.A., Campbell, A.E., Kawaoka, S., Shareef, S., Zhu, Z., Kendall, J., Muhar, M., Haslinger, C., Yu, M., Roeder, R.G., Wigler, M.H., Blobel, G.A., Zuber, J., Spector, D.L., Young, R.A., and Vakoc, C.R. (2013). Role of SWI/SNF in acute leukemia maintenance and enhancer-mediated Myc regulation. Genes Dev 27, 2648-2662.

107. Shidlovskii, Y.V., Krasnov, A.N., Nikolenko, J.V., Lebedeva, L.A., Kopantseva, M., Ermolaeva, M.A., Ilyin, Y.V., Nabirochkina, E.N., Georgiev, P.G., and Georgieva, S.G. (2005). A novel multidomain transcription coactivator SAYP can also repress transcription in heterochromatin. EMBO J 24, 97-107.

108. Shilatifard, A. (2012). The COMPASS family of histone H3K4 methylases: mechanisms of regulation in development and disease pathogenesis. Annu Rev Biochem 81, 65-95.

109. Simone, C., Forcales, S.V., Hill, D.A., Imbalzano, A.N., Latella, L., and Puri, P L. (2004). p38 pathway targets SWI-SNF chromatin-remodeling complex to muscle-specific loci. Nat Genet 36, 738-743.

110. Skiniotis, G., Moazed, D., and Walz, T. (2007). Acetylated histone tail peptides induce structural rearrangements in the RSC chromatin remodeling complex. J Biol Chem 282, 20804-20808.

111. Smith-Roe, S.L., and Bultman, S.J. (2013). Combined gene dosage requirement for SWI/SNF catalytic subunits during early mammalian development. Mamm Genome 24, 2129.

112. Smith, C.L., Horowitz-Scherer, R., Flanagan, J.F., Woodcock, C.L., and Peterson, C.L. (2003). Structural analysis of the yeast SWI/SNF chromatin remodeling complex. Nat Struct Biol 10, 141-145.

113. Sohn, D.H., Lee, K.Y., Lee, C., Oh, J., Chung, H., Jeon, S.H., and Seong, RH. (2007). SRG3 interacts directly with the major components of the SWI/SNF chromatin remodeling complex and protects them from proteasomal degradation. J Biol Chem 282, 10614-10624.

114. Soldatov, A., Nabirochkina, E., Georgieva, S., Belenkaja, T., and Georgiev, P. (1999). TAFII40 protein is encoded by the e(y)1 gene: biological consequences of mutations. Mol Cell Biol 19, 3769-3778.

115. Storlazzi, C.T., Mertens, F., Mandahl, N., Gisselsson, D., Isaksson, M., Gustafson, P., Domanski, H.A., and Panagopoulos, I. (2003). A novel fusion gene, SS18L1/SSX1, in synovial sarcoma. Genes Chromosomes Cancer 37, 195-200.

116. Strahl, B.D., and Allis, C.D. (2000). The language of covalent histone modifications. Nature 403, 41-45.

117. Takaku, M., Grimm, S.A., Shimbo, T., Perera, L., Menafra, R., Stunnenberg, H.G., Archer, T.K., Machida, S., Kurumizaka, H., and Wade, P.A. (2016). GATA3-dependent cellular reprogramming requires activation-domain dependent recruitment of a chromatin remodeler. Genome Biol 17, 36.

118. Tando, T., Ishizaka, A., Watanabe, H., Ito, T., Iida, S., Haraguchi, T., Mizutani, T., Izumi, T., Isobe, T., Akiyama, T., Inoue, J., and Iba, H. (2010). Requiem protein links RelB/p52 and the Brm-type SWI/SNF complex in a noncanonical NF-kappaB pathway. J Biol Chem 285, 21951-21960.

119. Tang, L., Nogales, E., and Ciferri, C. (2010). Structure and function of SWI/SNF chromatin remodeling complexes and mechanistic implications for transcription. Prog Biophys Mol Biol 102, 122-128.

120. Tolstorukov, M.Y., Sansam, C.G., Lu, P., Koellhoffer, E.C., Helming, K.C., Alver, B.H., Tillman, E.J., Evans, J.A., Wilson, B.G., Park, P.J., and Roberts, C.W. (2013). Swi/Snf chromatin remodeling/tumor suppressor complex establishes nucleosome occupancy at target promoters. Proc Natl Acad Sci U S A 110, 10165-10170.

121. Tsukiyama, T., and Wu, C. (1997). Chromatin remodeling and transcription. Curr Opin Genet Dev 7, 182-191.

122. Tuoc, T.C., Boretius, S., Sansom, S.N., Pitulescu, M.E., Frahm, J., Livesey, F.J., and Stoykova, A. (2013 a). Chromatin regulation by BAF170 controls cerebral cortical size and thickness. Dev Cell 25, 256-269.

123. Tuoc, T.C., Narayanan, R., and Stoykova, A. (2013b). BAF chromatin remodeling complex: cortical size regulation and beyond. Cell Cycle 12, 2953-2959.

124. Vacik, T., and Raska, I. (2017). Alternative intronic promoters in development and disease. Protoplasma 254, 1201-1206.

125. van de Wijngaart, D.J., Dubbink, H.J., Molier, M., de Vos, C., Trapman, J., and Jenster, G. (2009). Functional Screening of FxxLF-Like Peptide Motifs Identifies SMARCD1/BAF60a as an Androgen Receptor Cofactor that Modulates TMPRSS2 Expression. Mol Endocrinol 23, 1776-1786.

126. Versteege, I., Sevenet, N., Lange, J., Rousseau-Merck, M.F., Ambros, P., Handgretinger, R., Aurias, A., and Delattre, O. (1998). Truncating mutations of hSNF5/INI1 in aggressive paediatric cancer. Nature 394, 203-206.

127. Vorobyeva, N.E., Nikolenko, J.V., Krasnov, A.N., Kuzmina, J.L., Panov, V.V., Nabirochkina, E.N., Georgieva, S.G., and Shidlovskii, Y.V. (2011). SAYP interacts with

DHR3 nuclear receptor and participates in ecdysone-dependent transcription regulation. Cell Cycle 10, 1821-1827.

128. Vorobyeva, N.E., Nikolenko, J.V., Nabirochkina, E.N., Krasnov, A.N., Shidlovskii, Y.V., and Georgieva, S.G. (2012). SAYP and Brahma are important for 'repressive' and 'transient' Pol II pausing. Nucleic Acids Res 40, 7319-7331.

129. Vorobyeva, N.E., Soshnikova, N.V., Kuzmina, J.L., Kopantseva, M.R., Nikolenko, J.V., Nabirochkina, E.N., Georgieva, S.G., and Shidlovskii, Y.V. (2009a). The novel regulator of metazoan development SAYP organizes a nuclear coactivator supercomplex. Cell Cycle 8, 2152-2156.

130. Vorobyeva, N.E., Soshnikova, N.V., Nikolenko, J.V., Kuzmina, J.L., Nabirochkina, E.N., Georgieva, S.G., and Shidlovskii, Y.V. (2009b). Transcription coactivator SAYP combines chromatin remodeler Brahma and transcription initiation factor TFIID into a single supercomplex. Proc Natl Acad Sci U S A 106, 11049-11054.

131. Wang, W., Xue, Y., Zhou, S., Kuo, A., Cairns, B.R., and Crabtree, G.R. (1996). Diversity and specialization of mammalian SWI/SNF complexes. Genes Dev 10, 2117-2130.

132. Wang, X., Nagl, N.G., Wilsker, D., Van Scoy, M., Pacchione, S., Yaciuk, P., Dallas, P.B., and Moran, E. (2004). Two related ARID family proteins are alternative subunits of human SWI/SNF complexes. Biochem J 383, 319-325.

133. Wei, M., Liu, B., Su, L., Li, J., Zhang, J., Yu, Y., Yan, M., Yang, Z., Chen, X., Liu, J., Lv, X., Nie, H., Zhang, Q., Zheng, Z., Yu, B., Ji, J., Zhu, Z., and Gu, Q. (2010). A novel plant homeodomain finger 10-mediated antiapoptotic mechanism involving repression of caspase-3 in gastric cancer cells. Mol Cancer Ther 9, 1764-1774.

134. Willis, M.S., Homeister, J.W., Rosson, G.B., Annayev, Y., Holley, D., Holly, S.P., Madden, V.J., Godfrey, V., Parise, L.V., and Bultman, S.J. (2012). Functional redundancy of SWI/SNF catalytic subunits in maintaining vascular endothelial cells in the adult heart. Circ Res 111, e111-122.

135. Wong, A.K., Shanahan, F., Chen, Y., Lian, L., Ha, P., Hendricks, K., Ghaffari, S., Iliev, D., Penn, B., Woodland, A.M., Smith, R., Salada, G., Carillo, A., Laity, K., Gupte, J., Swedlund, B., Tavtigian, S.V., Teng, D.H., and Lees, E. (2000). BRG1, a component of the SWI-SNF complex, is mutated in multiple human tumor cell lines. Cancer Res 60, 6171-6177.

136. Wu, J.I., Lessard, J., and Crabtree, G.R. (2009). Understanding the words of chromatin regulation. Cell 136, 200-206.

137. Wu, M., Peng, S.W., Yang, J.L., Tu, Z.D., Cai, X.Q., Cai, C.L., Wang, Z., and Zhao, Y. (2014). Baf250a orchestrates an epigenetic pathway to repress the Nkx2.5-directed contractile cardiomyocyte program in the sinoatrial node. Cell Research 24, 1201-1213.

138. Xiong, X., Panchenko, T., Yang, S., Zhao, S., Yan, P., Zhang, W., Xie, W., Li, Y., Zhao, Y., Allis, C.D., and Li, H. (2016). Selective recognition of histone crotonylation by double PHD fingers of MOZ and DPF2. Nat Chem Biol 12, 1111-1118.

139. Yan, Z., Wang, Z., Sharova, L., Sharov, A.A., Ling, C., Piao, Y., Aiba, K., Matoba, R., Wang, W., and Ko, M.S. (2008). BAF250B-associated SWI/SNF chromatin-remodeling complex is required to maintain undifferentiated mouse embryonic stem cells. Stem Cells 26, 1155-1165.

140. Yen, K., Vinayachandran, V., Batta, K., Koerber, R.T., and Pugh, B.F. (2012). Genome-wide nucleosome specificity and directionality of chromatin remodelers. Cell 149, 14611473.

141. Yoo, A.S., Staahl, B.T., Chen, L., and Crabtree, G.R. (2009). MicroRNA-mediated switching of chromatin-remodelling complexes in neural development. Nature 460, 642-646.

142. Yoo, A.S., Sun, A.X., Li, L., Shcheglovitov, A., Portmann, T., Li, Y., Lee-Messer, C., Dolmetsch, R.E., Tsien, R.W., and Crabtree, G.R. (2011). MicroRNA-mediated conversion of human fibroblasts to neurons. Nature 476, 228-231.

143. Zeng, L., Zhang, Q., Li, S., Plotnikov, A.N., Walsh, M.J., and Zhou, MM. (2010). Mechanism and regulation of acetylated histone binding by the tandem PHD finger of DPF3b. Nature 466, 258-262.

144. Zhang, G., and Pradhan, S. (2014). Mammalian epigenetic mechanisms. IUBMB Life 66, 240-256.

145. Zhang, Z., Wippo, C.J., Wal, M., Ward, E., Korber, P., and Pugh, B.F. (2011). A packing mechanism for nucleosome organization reconstituted across a eukaryotic genome. Science 332, 977-980.

Список использованных сокращений

АТФ - АденозинТриФосфат

ДНК - ДезоксирибоНуклеиновая Кислота

мРНК - матричная РНК

н. о. - нуклеиновые основания

ПААГ - ПолиАкрилАмидный Гель

п. н. - пар нуклеотидов

п. о. - пар оснований

РНК - РибоНуклеиновая Кислота

ТАД - Топологически Ассоциированный Домен

ФСБ - Фосфатно-Солевой Буфер

ATAC-seq - Assay for Transposase-Accessible Chromatin with high-throughput SEQuencing BAF - BRAHMA Associated Factors or BRG1 Associated Factors BAP - Brahma-Associated Proteins ChIP - Chromatin Immunoprecipitation

ChIP-seq - Chromatin Immunoprecipitation with high-throughput SEQuencing

CK - Casein Kinase

DPF - Double PHD Finger

ESC - Embryonic Stem Cells

HAT - Histone AcetylTransferase

HDAC - Histone DeACetylase

HEK293 - Human Embryonic Kidney 293

HMT - Histone MethylTransferase

HSC - Hematopoietic Stem Cells

ISWI - Imitation SWItch

KAT - K-AcetylTransferase or Lysine Acetyltransferase

lncRNA - long non-coding RNA

MEF - Mouse Embryonic Fibroblasts

NAD - Nicotinamide Adenine Dinucleotide

PBAF - PolyBromo Associated Factors

PBAP - PolyBromo Associated Proteins

PDSM - Phosphorylation-Dependent SUMOylation Motif

PHD - Plant HomeoDomain

PHF10 - Plant Homeodomain Fingers 10

PHF10-P - PHF10 PHD-containing - PHF10, содержащий домены PHD PHF10-S - PHF10 SUMOylation motif containing - PHF10, содержащий мотив сумоилиро-вания

PRC1 - Polycomb Repressive Complex 1

PRMT - Protein R MethylTransferase or Protein Arginine Methyltransferase

SUMO1 - Small Ubiquitin Like Modifier 1

SWI/SNF - Switching defective/Sucrose NonFermenting

TAD - Topologically Associated Domain

Приложение 1. Мутации генов, кодирующих субъединицы SWI/SNF комплекса, обнаруженные в клетках различных видов

рака (на основании (Kadoch и СгаЫгее, 2015; 01ке и др., 2013)).

SMARCA4/ БЯ01 SMARCA2 / БЯМ ARID1A / БАБ250а ARID1B / БАБ250Ь ARID2 / БАБ200 SMARCB1 / БАБ47 Другие белки

Лимфома лимфома Беркитта (01ке и др., 2013) лимфома Беркитта (01ке и др., 2013) (01ке и др., 2013) БСЬ7А,Б,С - миелома, лейкемия, лимфома

Рак кожи Меланома (01ке и др., 2013) Мутации в 2.5% случаев (01ке и др., 2013) Меланома (01ке и др., 2013) Мутации в 7.4% случаев (01ке и др., 2013) ACTL6A / БАБ53а -плоскоклеточный рак (Каёс^ и Crabtree, 2015)

Рак легкого Мутации в 10 -50% случаев (01ке и др., 2013) Встречаются мутации (01ке и др., 2013) Реже, чем БЯС1 (01ке и др., 2013)

Немелкоклеточ ный рак легкого Мутации в >30% случаев (01ке и др., 2013) Встречаются мутации (01ке и др., 2013) Мутации SMARCC1 / БАБ155 в ~10% случаев (КаёосЬ и СгаЫгее, 2015)

Рак мозга медуллобласто ма (01ке и др., 2013) (КаёосЬ и СгаЫгее, 2015) медуллобласто ма (01ке и др., 2013) (КаёосЬ и Crabtree, 2015) нейробластома БАБ250а/Ь (Kadoch и СгаЫгее, 2015) нефробластома (опухоль Вильмса) (01ке и др., 2013) SMARCE1 / БАБ57 - в 100% случаев светлоклеточной менингиомы (КаёосЬ и СгаЫгее, 2015)

Саркома (01ке и др., 2013) SS18 синовиальная саркома ^1;ог1а221 и др., 2003)

Аденокарцино ма яичника Мутации в >90% случаев (Kadoch и Мутации в 46 -57% (Мо^ и СгаЫгее, 2015)

СгаЫгее, 2015) (01ке и др., 2013)

рак печени гепатоцеллюля рная карцинома 13% (01ке и др., 2013) гепатоцеллюля рная карцинома (01ке и др., 2013) гепатоцеллюля рная карцинома 18% (01ке и др., 2013) PBRM1 / БАБ 180 - часто мутирован вместе с ARID2 / БАБ200 (КаёосЬ и Crabtree, 2015)

Рак желудка Встречаются мутации (01ке и др., 2013) (Kadoch и СгаЫгее, 2015) Мутации в 9.6% случаев (01ке и др., 2013) (КаёосЬ и СгаЫгее, 2015) SMARCC2 / БАБ170 (КаёосЬ и СгаЫгее, 2015)

Рак почек Нефробластом а (01ке и др., 2013) Встречаются мутации (01ке и др., 2013) Нефробластома (01ке и др., 2013) В 41 - 50% случаев светлоклеточного рака удален ген PBRM1 / БАБ180 (КаёосЬ и СгаЫгее, 2015) (01ке и др., 2013)

Рак поджелудочно й железы Встречаются мутации (01ке и др., 2013) (Kadoch и СгаЫгее, 2015) SMARCC2 / БАБ170 (Kadoch и СгаЫгее, 2015)

Рак молочной железы Встречаются мутации (01ке и др., 2013) Встречаются мутации (01ке и др., 2013) SMARCD1 / БАБ60А (КаёосЬ и СгаЫгее, 2015); В 10 - 14% случаев мутирован ген SMARCE1 / БАБ57 (КаёосЬ и СгаЫгее, 2015)

Другие виды рака

Рак матки (СНке и др., 2013)

Рак толстой кишки и прямой кишки (КаёосЬ и Рак СгаЫгее, 2015)

предстательно Эндометриальн й железы ((Же ый рак (Кас1осЬ и др., 2013) и СгаЫгее, 2015)

Рак мочевого пузыря

холангиокарци нома (КабосЬ и СгаЫгее, 2015)

Эпителиоидная саркома (КаёосЬ и СгаЫгее, 2015)

БРР2 / ВАР45Б - рак прямой кишки (КаёосЬ и СгаЫгее, 2015)