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タイトルRead-write mechanisms of H2A ubiquitination by Polycomb repressive complex 1.
ジャーナル・号・ページNature, Vol. 636, Issue 8043, Page 755-761, Year 2024
掲載日2024年11月13日
著者Victoria Godínez López / Marco Igor Valencia-Sánchez / Stephen Abini-Agbomson / Jonathan F Thomas / Rachel Lee / Pablo De Ioannes / Brian A Sosa / Jean-Paul Armache / Karim-Jean Armache /
PubMed 要旨Epigenetic inheritance of silent chromatin domains is fundamental to cellular memory during embryogenesis, but it must overcome the dilution of repressive histone modifications during DNA replication. ...Epigenetic inheritance of silent chromatin domains is fundamental to cellular memory during embryogenesis, but it must overcome the dilution of repressive histone modifications during DNA replication. One such modification, histone H2A lysine 119 monoubiquitination (H2AK119Ub), needs to be re-established by the Polycomb repressive complex 1 (PRC1) E3 ligase to restore the silent Polycomb domain. However, the exact mechanism behind this restoration remains unknown. Here, combining cryo-electron microscopy (cryo-EM) and functional approaches, we characterize the read-write mechanism of the non-canonical PRC1-containing RYBP (ncPRC1). This mechanism, which functions as a positive-feedback loop in epigenetic regulation, emphasizes the pivotal role of ncPRC1 in restoring H2AK119Ub. We observe an asymmetrical binding of ncPRC1 to H2AK119Ub nucleosomes, guided in part by the N-terminal zinc-finger domain of RYBP binding to residual H2AK119Ub on nascent chromatin. This recognition positions the RING domains of RING1B and BMI1 on the unmodified nucleosome side, enabling recruitment of the E2 enzyme to ubiquitinate H2AK119 within the same nucleosome (intra-nucleosome read-write) or across nucleosomes (inter-nucleosome read-write). Collectively, our findings provide key structural and mechanistic insights into the dynamic interplay of epigenetic regulation, highlighting the significance of ncPRC1 in H2AK119Ub restoration to sustain repressive chromatin domains.
リンクNature / PubMed:39537923
手法EM (単粒子)
解像度2.8 - 11.81 Å
構造データ

46728

9dby

EMDB-46728, PDB-9dby:
ncPRC1RYBP bound to singly modified H2AK119Ub nucleosome
手法: EM (単粒子) / 解像度: 2.8 Å

EMDB-46729: Map with best defined NZF RYBP of ncPRC1RYBP bound to singly modified H2AK119Ub nucleosome
手法: EM (単粒子) / 解像度: 2.9 Å

EMDB-46730: Map with best defined RING1B/BMI1 of ncPRC1RYBP bound to singly modified H2AK119Ub nucleosome
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.01 Å

EMDB-46731: Composite map of ncPRC1RYBP bound to singly modified H2AK119Ub nucleosome
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.0 Å

EMDB-46732: Overall map of ncPRC1RYBP bound to doubly modified H2AK119Ub nucleosome
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.41 Å

EMDB-46733: ncPRC1RYBP bound to symmetric H2AK119Ub dinucleosome
手法: EM (単粒子) / 解像度: 11.81 Å

EMDB-46734: Map focused on RYBP/Ub of ncPRC1RYBP bound to symmetric H2AK119Ub dinucleosome
手法: EM (単粒子) / 解像度: 4.24 Å

EMDB-46735: Map focused on RING1B/BMI1 of ncPRC1RYBP bound to symmetric H2AK119Ub dinucleosome
手法: EM (単粒子) / 解像度: 4.69 Å

EMDB-46736: Overall map of ncPRC1RYBP bound to asymmetric H2AK119Ub dinucleosome
手法: EM (単粒子) / 解像度: 7.91 Å

EMDB-46737: Map focused on RYBP/Ub of ncPRC1RYBP bound to asymmetric H2AK119Ub dinucleosome
手法: EM (単粒子) / 解像度: 6.19 Å

EMDB-46738: Map focused on RING1B/BMI1 of ncPRC1RYBP bound to asymmetric H2AK119Ub dinucleosome
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.61 Å

46771

9dde

EMDB-46771, PDB-9dde:
ncPRC1RYBP bound to H2AK119Ub/H1.4 chromatosome
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.2 Å

46822

9dg3

EMDB-46822, PDB-9dg3:
ncPRC1RYBP Delta-linker mutant bound to singly modified H2AK119Ub nucleosome
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.46 Å

46823

9dgg

EMDB-46823, PDB-9dgg:
ncPRC1RYBP bound to unmodified nucleosome
手法: EM (単粒子) / 解像度: 2.98 Å

化合物

ChemComp-ZN:
Unknown entry

由来
  • homo sapiens (ヒト)
  • xenopus laevis (アフリカツメガエル)
  • synthetic construct (人工物)
キーワードGENE REGULATION/DNA / DNA complex protein / hydrolase / structural protein / GENE REGULATION / GENE REGULATION-DNA complex / NUCLEAR PROTEIN/DNA / NUCLEAR PROTEIN-DNA complex

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万見文献について

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お知らせ

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2022年2月9日: EMDBエントリの付随情報ファイルのフォーマットが新しくなりました

EMDBエントリの付随情報ファイルのフォーマットが新しくなりました

  • EMDBのヘッダファイルのバージョン3が、公式のフォーマットとなりました。
  • これまでは公式だったバージョン1.9は、アーカイブから削除されます。

関連情報:EMDBヘッダ

外部リンク:wwPDBはEMDBデータモデルのバージョン3へ移行します

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2020年8月12日: 新型コロナ情報

新型コロナ情報

URL: https://pdbj.org/emnavi/covid19.php

新ページ: EM Navigatorに新型コロナウイルスの特設ページを開設しました。

関連情報:Covid-19情報 / 2020年3月5日: 新型コロナウイルスの構造データ

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2020年3月5日: 新型コロナウイルスの構造データ

新型コロナウイルスの構造データ

関連情報:万見生物種 / 2020年8月12日: 新型コロナ情報

外部リンク:COVID-19特集ページ - PDBj / 今月の分子2020年2月：コロナウイルスプロテーアーゼ

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2019年1月31日: EMDBのIDの桁数の変更

EMDBのIDの桁数の変更

  • EMDBエントリに付与されているアクセスコード(EMDB-ID)は4桁の数字(例、EMD-1234)でしたが、間もなく枯渇します。これまでの4桁のID番号は4桁のまま変更されませんが、4桁の数字を使い切った後に発行されるIDは5桁以上の数字(例、EMD-12345)になります。5桁のIDは2019年の春頃から発行される見通しです。
  • EM Navigator/万見では、接頭語「EMD-」は省略されています。

関連情報:Q: 「EMD」とは何ですか？ / 万見/EM NavigatorにおけるID/アクセスコードの表記

外部リンク:EMDB Accession Codes are Changing Soon! / PDBjへお問い合わせ

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2017年7月12日: PDB大規模アップデート

PDB大規模アップデート

  • 新バージョンのPDBx/mmCIF辞書形式に基づくデータがリリースされました。
  • 今回の更新はバージョン番号が4から5になる大規模なもので、全エントリデータの書き換えが行われる「Remediation」というアップデートに該当します。
  • このバージョンアップで、電子顕微鏡の実験手法に関する多くの項目の書式が改定されました(例：em_softwareなど)。
  • EM NavigatorとYorodumiでも、この改定に基づいた表示内容になります。

外部リンク:wwPDB Remediation / OneDepデータ基準に準拠した、より強化された内容のモデル構造ファイルが、PDBアーカイブで公開されました。

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関連情報:EMDB / PDB / SASBDB / 万見 (Yorodumi) / EMN文献 / 新しいEM Navigatorと万見の変更点

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