Chromatin remodeling complexes: ATP-dependent machines in action

Author： Johnson Cotteka N Adkins Nicholas L Georgel Philippe

ISSN： 1208-6002

Source： Biochemistry and Cell Biology, Vol.83, Iss.4, 2005-08, pp. : 405-417

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Abstract

Since the initial characterization of chromatin remodeling as an ATP-dependent process, many studies have given us insight into how nucleosome-remodeling complexes can affect various nuclear functions. However, the multistep DNA-histone remodeling process has not been completely elucidated. Although new studies are published on a nearly weekly basis, the nature and roles of interactions of the individual SWI/SNF- and ISWI-based remodeling complexes and DNA, core histones, and other chromatin-associated proteins are not fully understood. In addition, the potential changes associated with ATP recruitment and its subsequent hydrolysis have not been fully characterized. This review explores possible mechanisms by which chromatin-remodeling complexes are recruited to specific loci, use ATP hydrolysis to achieve actual remodeling through disruption of DNA-histone interactions, and are released from their chromatin template. We propose possible roles for ATP hydrolysis in a chromatin-release/target-scanning process that offer an alternative to or complement the often overlooked function of delivering the energy required for sliding or dislodging specific subsets of core histones.Key words: chromatin remodeling, SWI/SNF, ISWI, APT hydrolysis.Depuis la caractérisation initiale du remodelage de la chromatine en tant que processus dépendant de l'ATP, plusieurs études nous ont donné un aperçu de la façon dont les complexes de remodelage des nucléosomes peuvent affecter différentes fonctions nucléaires. Cependant, le processus de remodelage de l'ADN et des histones n'a pas été complètement élucidé. Quoique de nouvelles études soient publiées de façon quasi hebdomadaire, les rôles qu'exercent les interactions entre les complexes de remodelage individuels SWI/SNF et ceux qui comprennent ISWI avec l'ADN, les core-histones et autres protéines associées à la chromatine, de même que la nature de ces interactions, ne sont pas bien compris. De plus, les changements potentiels associés au recrutement de l'ATP et à son hydrolyse subséquente ne n'ont certainement pas été pleinement caractérisés. Cette revue explore les mécanismes possibles par lesquels les complexes de remodelage de la chromatine peuvent être recrutés à des loci spécifiques, utiliser l'hydrolyse de l'ATP pour réaliser effectivement le remodelage à travers la rupture des interactions ADN/histone et finalement être relâchés de leur matrice de chromatine. Nous proposons certains rôles à l'hydrolyse de l'ATP dans un processus de libération de la chromatine/balayage de cibles, qui offrent une fonction alternative ou complémentaire à la fonction souvent négligée qui consiste à fournir de l'énergie requise au glissement ou au détachement de sous-types spécifiques de core-histones.Mots clés : remodelage de la chromatine, SWI/SNF, ISWI, l'hydrolyse de l'ATP.[Traduit par la Rédaction]