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凝聚蛋白 DC 从募集位点加载并扩散，在秀丽隐杆线虫中形成环状锚定 TAD
摘要 凝缩蛋白是通过线性易位压缩 DNA 的分子马达。在秀丽隐杆线虫中，X 染色体含有一种参与剂量补偿 (DC) 的专门凝缩蛋白。凝缩蛋白 DC 被招募到 X 染色体 (rex) 上的少数招募元素并从中扩散，并且是拓扑关联域 (TAD) 形成所必需的。我们利用基本上没有凝缩蛋白 DC 和 TAD 的常染色体来解决 rex 位点和凝缩蛋白 DC 如何引起 TAD 的形成。当常染色体和 X 染色体物理融合时，尽管凝缩蛋白 DC 扩散到常染色体中，但不会产生 TAD。在 X 染色体上插入强 rex 都会导致 TAD 边界形成，无论序列方向如何。当相同的 rex 插入到常染色体上时，尽管有凝缩蛋白 DC 募集，但没有扩散或 TAD 特征。另一方面，当由六个 rex 位点或三个单独的 rex 位点组成的“超级 rex”插入到常染色体上时，凝缩蛋白 DC 的募集和扩散导致 TAD 的形成。因此，募集到 rex 位点并从 rex 位点扩散是重现 X 染色体上观察到的环锚定 TAD 的必要和充分条件。总之，我们的数据表明一个模型，其中 rex 位点既是凝缩蛋白 DC 的加载位点，也是双向屏障，凝缩蛋白 DC 是一种具有可移动非活性锚的单侧环挤出器。
KIF4A 激活凝聚素 I 的分子机制
在有丝分裂过程中，凝缩蛋白 I 和 II 复合物将染色质压缩成染色体。染色质驱动蛋白 KIF4A 的缺失会导致凝缩蛋白 I 与染色体的结合减少，但这种表型背后的分子机制尚不清楚。在本研究中，我们发现 KIF4A 通过位于其 C 末端尾部的保守无序短线性基序 (SLiM) 直接与人类凝缩蛋白 I HAWK 亚基 NCAPG 结合。 KIF4A 与 NCAPH N 端和 NCAPD2 C 端的 SLiM 竞争 NCAPG 与重叠位点的结合，后者介导凝聚素 I 中的两种自抑制相互作用。KIF4A SLiM 肽本身就足以刺激凝聚素 I 的 ATPase 和 DNA 环挤压活性。我们在已知的酵母凝聚素相互作用蛋白 Sgo1 和 Lrs4 中发现了类似的 SLiM，它们与酵母凝聚素亚基 Ycg1（与 NCAPG 相当的 HAWK）结合。我们的研究结果以及之前对凝聚素 II 和黏连素的研究证明，SLiM 与 NCAPG 相当的 HAWK 亚基结合是 SMC 复合物中保守的调节机制。