ATP 依赖型染色质重构

图表说明

通路描述：

转录、DNA 复制和修复期间，染色质结构被连续修饰，从而暴露特定基因区域，并使 DNA 互作酶进入 DNA。依赖于 ATP 的染色质重构复合体会利用 ATP 水解的能量来重新定位、组装、迁移和重组核小体，从而改变染色质结构。这些复合体存在一个保守的 SNF2 样催化 ATP 酶亚基，该亚基属于以下四个家族中的一个：SWI/SNF、CHD/Mi-2、ISWI/SNF2L 和 INO80。依赖于 ATP 的染色质重构物在发育、癌症和干细胞生物学中发挥关键作用。

哺乳动物转换/蔗糖不发酵 (SWI/SNF) 家族也称 BAF 复合体（Brg/Brm 相关因子），被认为能改变核小体定位和结构，从而调控基因表达。SWI/SNF 复合体的 ATP 酶亚基是 BRM 或 BRG1；这些分子还包含结合乙酰化赖氨酸残基的溴结构域。BAF 复合体存在于各种细胞特异性、最近确定的、疾病特异性的异源构型中，每种构型共含有 12-14 个亚基，但始终包括核心亚基 BRM、或 BRG1、BAF170、BAF155 和 BAF47（也称 hSNF5）。这些构型会在细胞命运决定期间发生变化，例子包括胚胎干细胞中的 esBAF、神经元祖细胞中的 npBAF，以及分裂期后神经元中的 nBAF，它们每个均含特定亚基构型。这些编码 BAF 复合体组分的基因在超过 20% 的人癌细胞中会发生突变，并且已成为集中抗癌努力工作的中心。

染色质域解旋酶 DNA 结合 (CHD) ATP 酶家族有一个标签染色质域，它会结合甲基化赖氨酸残基。这个家族的 ATP 酶亚基包括 CHD1-9。但因其在核小体重构和脱乙酰酶 (NuRD) 复合体中发挥作用，对 CHD3 和 4 的特征鉴定最为广泛。较大的多亚基 NuRD 复合体含有 HDAC1 和 2 种蛋白，结合具有组蛋白脱乙酰酶活性的 ATP 依赖性染色质重构，从而在胚胎发育和癌症期间调节转录激活和抑制。

模拟转换 (ISWI) 家族可调控核小体滑动和间隙。ISWI 复合体中的催化 ATP 酶是 SNF2L 或 SNF2H，可将 1-3 个辅亚基组装成为 7 独特的复合体。该家族的创始成员核小体重构因子 (NuRF) 含有 SNF2L，并且是发育期间基因激活所必需的。

人 INO80 家族中的 ATP 酶包括 INO80、Tip60 和 SRCAP，它们可组装成为较大的多亚基复合体，以将变异的组蛋白交换成为染色质结构。人 INO80 会驱逐核小体来辅助修复双链断裂，从而让修复因子进入 DNA。