ИСТИНА

Проект посвящен изучению механизмов взаимодействия с ДНК одного из основных белковых компонентов хроматина - негистонового ДНК-связывающего хромосомного белка HMGB1 с целью выяснения его биологической роли, которая до сих пор остается невыясненной. Предполагается, что белок HMGB1 играет важную роль в функционировании хроматина, принимая участие в регуляции экспрессии генов в качестве “архитектурного фактора транскрипции”, модифицирующего структуру хроматина и способствующего сборке в хроматине транскрипционно активных нуклеопротеидных комплексов. Белок HMGB1 имеет выраженную доменную организацию. Связываясь с ДНК своим ДНК-узнающим доменом, белок HMGB1 индуцирует изгибы в линейной молекуле ДНК. Повышенное сродство этот белок проявляет к участкам ДНК, отличающимся особенностями конформации: к однонитевым участкам, петлям, крестообразным структурам, к местам химической модификации. Однако, молекулярные механизмы этих процессов, как и роль отдельных доменов HMGB1 в ДНК-белковых взаимодействиях, остаются недостаточно изученными. Белок HMGB1 обнаруживается в хроматине в межнуклеосомных участках, с которыми также связан гистон Н1, играющий ведущую роль в организации наднуклеосомной структуры хроматина. В то же время структурные и функциональные отношения между этими хромосомными белками до сих пор остаются совершенно неизвестными. Исходя из того, что структурные аспекты взаимодействия белков HMGB1 и Н1 с ДНК важны для понимания их функции в хроматине, в работе будет проводиться всесторонний анализ механизмов взаимодействия белка HMGB1 и гистона Н1 с ДНК путем сочетания биохимических и физических методов исследования, включая метод атомной силовой микроскопии (АСМ), гидродинамические и спектральные методы исследования, в том числе новый перспективный метод кругового дихроизма в инфракрасной области. Эти исследования, проводимые in vitro, будут дополнены экспериментами in vivo с целью определения локализации белка HMGB1 в хроматине на уровне геномных локусов с тем, чтобы выяснить действительно ли этот белок располагается преимущественно в транскрипционно активных участках хроматина, или он распределен по геному более или менее равномерно. На основе разработанных нами методических подходов будет изучаться распределение белка HMGB1 между транскрипционно активными и неактивными участками хроматина методом иммуноселекции растворимых нуклеопротеидных фрагментов с ковалентно пришитым к ДНК белком HMGB1 с последующим анализом с помощью количественной PCR содержания в этих фрагментах нуклеотидных последовательностей, принадлежащих активным и неактивным генным локусам.