Histone H4 lysine 20 of Saccharomyces cerevisiae is monomethylated and functions in subtelomeric silencing.
Histone H4 lysine 20 of Saccharomyces cerevisiae is monomethylated and functions in subtelomeric silencing.
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DOI：
10.1021/bi201120q
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发表时间：
2011-12-06
期刊：
影响因子：
2.9
通讯作者：
Berger, Shelley L.
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Edwards, Christopher R.;Dang, Weiwei;Berger, Shelley L.
组蛋白经历与重要生物过程相关的翻译后修饰。先前的研究表明，与封闭或抑制染色质相关的赖氨酸甲基化在芽殖酵母酿酒酵母中不存在，包括H4赖氨酸20（K20）。在这里，我们提供了功能的证据H4 K20单甲基化（K20me1）在芽殖酵母。H4 K20me1可通过使用甲基特异性抗体的Western分析在内源性H4上检测到，并且信号通过H4 K20取代和通过与H4 K20me1肽竞争而消除。使用染色质免疫沉淀，我们发现，H4 K20 me1水平最高的异染色质的位置，包括亚端粒，沉默的交配型基因座，和核糖体DNA重复序列，和最低的着丝粒内常染色质。此外，H4 K20A取代强烈降低了端粒和沉默交配型基因座处的异染色质报告基因沉默，并导致亚端粒内源基因表达增加。H4 K20me1的位置与H4 K20A取代的效果之间的相关性表明，这种修饰起着抑制作用。我们的研究结果揭示了芽殖酵母中的第一个负调控组蛋白甲基化，并表明H4 K20 me1从简单到复杂的真核生物进化保守。
Histones undergo posttranslational modifications that are linked to important biological processes. Previous studies have indicated that lysine methylation correlating with closed or repressive chromatin is absent in the budding yeast Saccharomyces cerevisiae, including at H4 lysine 20 (K20). Here we provide functional evidence for H4 K20 monomethylation (K20me1) in budding yeast. H4 K20me1 is detectable on endogenous H4 by western analysis using methyl-specific antibodies, and the signal is abrogated by H4 K20 substitutions and by competition with H4 K20me1 peptides. Using chromatin immunoprecipitation we show that H4 K20me1 levels are highest at heterochromatic locations, including subtelomeres, the silent mating type locus, and ribosomal DNA repeats, and lowest at centromeres within euchromatin. Further, an H4 K20A substitution strongly reduced heterochromatic reporter silencing at telomeres and the silent mating type locus, and led to an increase in subtelomeric endogenous gene expression. The correlation between the location of H4 K20me1 and the effect of the H4 K20A substitution, suggests that this modification plays a repressive function. Our findings reveal the first negative regulatory histone methylation in budding yeast, and indicate that H4 K20me1 is evolutionarily conserved from simple to complex eukaryotes.
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