7. Как RNAi рекрутирует энзимы, модифицирующие хроматин?

Рекрутирование Clr4 и Swi6 является ключевым этапом в инициации метилирования по H3K9 и сборки гетерохроматина в модели авторегуляторной модификации-связывания (рис. 8.3 и 8.4) (Grewal and Moazed, 2003). Однако, поскольку связь RITS с хроматином и катализируемое Clr4 метилирование гистонов по H3K9 являются взаимозависимыми процессами, оказалось трудным определить событие, обеспечивающее первоначальное переключение зависимой от RNAi сборкой гетрохроматина. Одно из решений этой проблемы «курицы и яйца» заключается в том, что первоначальный сигнал для сборки гетерохроматина мог бы быть обеспечен зависимыми от siRNA взаимодействиями на основе спаривания оснований (рис. 8.4). В соответствии с этой гипотезой генерация de novo ura4⁺ siRNAs стимулирует сайленсинг прежде активной копии гена ura4 сопряженный с рекрутированием RITS и Swi6 к хроматину (Buhler et al., 2006). Исходное связывание RITS может, однако, быть преходящим и трудным для регистрации; стабильное связывание RITS с хроматином требовало бы двойных взаимодействий между (1) связанными с RITS siRNAs и вновь синтезируемым транскриптом и (2) связыванием хромодомена Chp1 с метилированными H3K9 В этой модели сам RITS непосредственно рекрутирует Clr4. Альтернативная возможность заключается в том, что Clr4 может рекрутироваться по параллельному пути с участием одного или нескольких белков, связывающихся с ДНК, как это имеет место в районе «молчащего» типа спаривания и в теломерных районах (Jia et al., 2004$ Kanoh et al., 2005). В любом сценарии опосредованное Clr4 метилирование H3K9 было бы необходимо для стабилизации связи RITS с хроматином, что затем ведет к рекрутированию RDRC, синтезу dsRNA и образованию siRNA (рис. 8.5).

^{Рис. 8.5. Модель котранскрипционного образования dsRNA и siRNA и рекрутирование комплекса Clr4-Rik1-Сиl4-метилтрансферазы гистонов у S. pombe}

Недавно обнаружили, что Clr4 является компонентом мультипротеинового комплекса, который содержит белок Rikl гетерохроматина. Cullin E3-убиквитинлигазу и несколько других белков (Hong et al., 2005; Horn et al., 2005; Jia et al. 2005; Li et al., 2005). Далее эти ассоциированные с Clr4 белки усиливают связь между РНК и формированием гетерохроматина. Белок Rikl является членом большого семейства белков типа р propeller WD repeat, участие которых в связывании с РНК или ДНК предполагалось. Среди членов этого белкового семейства — фактор CPSF-A (Cleavage Polyadenylation Specificity Factor А), участвующий в сплайсинге пре-иРНК, и белок Ddbl (DN A damage binding 1), участвующий в связывании с поврежденной УФ ДНК. Особый интерес представляет CPSF-A, поскольку Rikl сходен по последовательности со своим предполагаемым связывающимся с РНК доменом, участвующим в распознавании последовательностей полиаденилирования иРНК (Barabino et al., 2000). Белок Ddbl, подобно белку Rikl, является компонентом комплекса Си14-Е3-убиквитинлигазы и участвует в распознавании и репарации ДНК, поврежденной УФ (Higa et al., 2003; Zhong et al., 2003). Весьма интригующая возможность заключается в том, что Rikl действует похожим на действие CPSF-A и Ddbl образом, связываясь во время сборки гетерохроматина с продуктом, произведенным RNAi (рис. 8.5).