Mecanismo de remodelación de la cromatina revelado por la estructura del nucleosoma Snf2

Área de la Ciencia:

• Biología molecular
• Biología estructural
• La bioquímica

Sus antecedentes:

• Los remodeladores de cromatina son enzimas dependientes del ATP que regulan la accesibilidad del ADN alterando la estructura del nucleosoma.
• Comprender el mecanismo de estas enzimas es crucial para descifrar la regulación génica y los procesos celulares.

Objetivo del estudio:

• Determinar la estructura de alta resolución del remodelador de cromatina de la levadura Switch/sacarosa no fermentable (SWI2/SNF2) unido a un nucleosoma.
• Para aclarar los mecanismos moleculares subyacentes a la unión del nucleosoma y la remodelación de la cromatina impulsada por ATP.

Principales métodos:

• Para obtener los datos estructurales se utilizó la criomicroscopia electrónica (Cryo-EM).
• Se realizaron ensayos bioquímicos para estudiar las interacciones entre enzimas y nucleosomas.

Principales resultados:

• La estructura cryo-EM revela una conformación realineada de los dominios del núcleo Snf2 al unirse al nucleosoma, lo que indica la activación de la enzima.
• Dos hélices de Brace inducidas median el contacto entre los dominios del núcleo Snf2, esenciales para acoplar la hidrólisis de ATP a la remodelación.
• Snf2 involucra la columna vertebral de fosfato de ADN nucleosómico a través de sus motivos de helicasa y se ancla al segundo giro de ADN con una superficie cargada.
• La deformación local del ADN nucleosómico por Snf2 en el sitio de unión prepara el sustrato para la remodelación.

Conclusiones:

• La estructura proporciona conocimientos mecanicistas sin precedentes sobre cómo los remodeladores SWI2 / SNF2 se unen y manipulan los nucleosomas.
• Los hallazgos ponen de relieve los mecanismos de compromiso de sustrato conservados en diferentes remodeladores.
• Este trabajo sienta las bases para comprender la base estructural de la remodelación de la cromatina dependiente del ATP.