ヘテロクロマチンタンパク質1

ヘテロクロマチンタンパク質1 （ HP1 ）のファミリー（「Chromobox Homolog」、CBX）は、細胞核で重要な機能を果たす高度に保存されたタンパク質で構成されています。これらの機能には、ヘテロクロマチン形成による遺伝子抑制、転写活性化、セントロメアへの凝集複合体の結合の調節、核周辺への遺伝子の隔離、転写停止、ヘテロクロマチンの完全性の維持、単一ヌクレオソームレベルでの遺伝子抑制、ユークロマチンのヘテロクロマチン化による遺伝子抑制が含まれますおよびDNA修復。 HP1タンパク質は、SIR（サイレント情報調節）タンパク質の酵母特異的サイレンシング複合体が同様の機能を果たす、出芽酵母の顕著な例外を除いて、ほぼすべての真核生物染色体の動原体およびテロメアで濃縮されたヘテロクロマチンパッケージの基本単位です。 HP1ファミリーのメンバーは、ヒンジ領域で区切られたN末端クロモドメインとC末端クロモシャドウドメインによって特徴付けられます。 HP1は、その結合が遺伝子抑制と相関するユークロマチン部位にも見られます。 HP1は、1986年にキイロショウジョウバエの位置効果変化として知られる現象の要因として、タラペルCジェームズとサラエルギンによって最初に発見されました。

パラログとオルソログ

キイロショウジョウバエには、HP1の3つの異なるパラログ、HP1a、HP1b、およびHP1cがあります。その後、HP1のオーソログは、S。pombe（Swi6）、Xenopus（Xhp1αおよびXhp1γ）、およびChicken（CHCB1、CHCB2およびCHCB3）およびTetrahymena（Pdd1p）でも発見されました。哺乳類には、HP1α、HP1β、HP1γの3つのパラログがあります。 シロイヌナズナ （植物）には、1つのホモログがあります。ヘテロクロマチンプロテイン1（LHP1）、ターミナルフラワー2（TFL2）とも呼ばれます。

哺乳類のHP1β

HP1βは、ヒストンメチルトランスフェラーゼ（HMTase）Suv（3-9）h1と相互作用し、ペリセントリックおよびテロメアのヘテロクロマチンの両方の成分です。 HP1βは、ペリセントリックヘテロクロマチン誘導サイレンシングの用量依存性修飾因子であり、サイレンシングはHP1βクロモドメインとトリメチル化ヒストンH3 Me（3）K9H3との動的な関連を伴うと考えられています。

相互作用するタンパク質

HP1は、さまざまな生物のさまざまな細胞機能を持つ他の多くのタンパク質/分子と相互作用しているようです。これらのHP1相互作用パートナーには、ヒストンH1、ヒストンH3、メチル化K9ヒストンH3、ヒストンH4、ヒストンメチルトランスフェラーゼ、DNAメチルトランスフェラーゼ、メチルCpG結合タンパク質MeCP2、および起源認識複合タンパク質ORC2があります。

結合親和性と協同性

リジンK9でメチル化されたヒストンH3を含むヌクレオソームに対するHP1結合親和性は、メチル化されていないリジンK9を持つものよりも高くなっています。 HP1は、ヌクレオソームを二量体として結合し、原則として多量体複合体を形成できます。いくつかの研究では、HP1結合を最近傍協同結合の観点から解釈しています。ただし、 in vitroでのヌクレオソームアレイへのHP1結合に関する利用可能なデータの分析により、実験HP1結合等温線は、隣接するHP1二量体間の相互作用のない単純なモデルで説明できることが示されています。それにもかかわらず、HP1の最近傍間の好ましい相互作用は、in vivoでのヌクレオソーム鎖に沿ったHP1とそのマークの広がりを制限します。

DNA修復における役割

すべてのHP1アイソフォーム（HP1-alpha、HP1-beta、およびHP1-gamma）は、UVによる損傷、酸化的損傷、DNA切断の部位でDNAに補充されます。 HP1タンパク質アイソフォームは、これらの損傷のDNA修復に必要です。 DNA損傷におけるHP1タンパク質アイソフォームの存在は、その後のDNA修復経路に関与する他のタンパク質の補充を助けます。 DNA損傷に対するHP1アイソフォームのリクルートは急速で、UV損傷に応答して180秒までに最大リクルートの半分（t1 / 2）、二本鎖切断に応答して85秒のt1 / 2になります。これは、DNA損傷部位にリクルートされた最古のタンパク質のリクルートよりも少し遅いですが、HP1リクルートはまだDNA修復の非常に初期のステップの1つです。他の初期のタンパク質は、UV損傷に対して40秒のt1 / 2、二本鎖切断に応答して約1秒のt1 / 2でリクルートされる可能性があります（DNA損傷応答を参照）。