Methylation of CENP-A/Cse4 on arginine 143 and lysine 131 regulates kinetochore stability in yeast.
Methylation of CENP-A/Cse4 on arginine 143 and lysine 131 regulates kinetochore stability in yeast.
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CENP-A/Cse4 在精氨酸 143 和赖氨酸 131 上的甲基化调节酵母中着丝粒的稳定性。
DOI：
10.1093/genetics/iyad028
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发表时间：
2023-04-06
期刊：
影响因子：
3.3
通讯作者：
Ehrenhofer-Murray, Ann E.
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Nguyen, Tra My Tran;Munhoven, Arno;Samel-Pommerencke, Anke;Kshirsagar, Rucha;Cuomo, Alessandro;Bonaldi, Tiziana;Ehrenhofer-Murray, Ann E.
众所周知，组蛋白的翻译后修饰可以调节染色质的结构和功能，但关于着丝粒组蛋白H3变体的修饰及其对着丝点的影响的信息却很少。在此，我们报道了酵母中着丝粒组蛋白H3变体CENP-A/Cse4的两个修饰，精氨酸143 （R143me）和赖氨酸131 （K131me）的甲基化，影响着丝粒稳定性和着丝粒功能。R143me和K131me都位于着丝粒核小体的核心区域，靠近核小体DNA的进出位点。出乎意料的是，Cse4-R143 （cse4-R143A）突变加剧了外着丝点NDC80复合物（spc25-1）和MIND复合物（dsn1-7）组分突变的着丝点缺陷。对Spc25 -1 cse4-R143A生长缺陷的抑制基因突变分析显示，Spc24、Ndc80和Spc25中定位于Ndc80复合物和Spc24-Spc25茎部四聚结构域的残基，表明这些突变增强了Ndc80复合物组分之间的相互作用，从而稳定了复合物。此外，Set2组蛋白甲基转移酶可能通过甲基化Cse4-K131抑制spc25-1 cse4-R143A细胞的着丝点功能。综上所述，我们的数据表明，Cse4-R143甲基化和Cse4-K131甲基化影响着着丝粒核小体的稳定性，这在NDC80四聚化缺陷的情况下是有害的，可以通过加强NDC80复合物组分之间的相互作用来补偿。
Post-translational modifications on histones are well known to regulate chromatin structure and function, but much less information is available on modifications of the centromeric histone H3 variant and their effect at the kinetochore. Here, we report two modifications on the centromeric histone H3 variant CENP-A/Cse4 in the yeast Saccharomyces cerevisiae, methylation at arginine 143 (R143me) and lysine 131 (K131me), that affect centromere stability and kinetochore function. Both R143me and K131me lie in the core region of the centromeric nucleosome, near the entry/exit sites of the DNA from the nucleosome. Unexpectedly, mutation of Cse4-R143 (cse4-R143A) exacerbated the kinetochore defect of mutations in components of the NDC80 complex of the outer kinetochore (spc25-1) and the MIND complex (dsn1-7). The analysis of suppressor mutations of the spc25-1 cse4-R143A growth defect highlighted residues in Spc24, Ndc80, and Spc25 that localize to the tetramerization domain of the NDC80 complex and the Spc24-Spc25 stalk, suggesting that the mutations enhance interactions among NDC80 complex components and thus stabilize the complex. Furthermore, the Set2 histone methyltransferase inhibited kinetochore function in spc25-1 cse4-R143A cells, possibly by methylating Cse4-K131. Taken together, our data suggest that Cse4-R143 methylation and Cse4-K131 methylation affect the stability of the centromeric nucleosome, which is detrimental in the context of defective NDC80 tetramerization and can be compensated for by strengthening interactions among NDC80 complex components.
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