Zmiany w kompozycji kompleksu NuRD i ich funkcjonalne konsekwencje

The nucleosome remodeling and deacetylase (NuRD) complex regulates the organization of chromatin. An unique feature of the NuRD is the dual enzymatic activity. Among its six core subunit, the NuRD contains proteins with activity of both ATP-dependent helicase and histone deacetylase. One of the additional components is a member of MBD (methyl-CpG binding domain) family : MBD2 or MBD3. Despite high sequence similarity, they differ in respect to affinity for methylated DNA. In a single NuRD complex only one version of MBD protein is presented. It has been shown that abundance of MBD proteins is cell type specific and usually one of these paralagous subunits is more abundant than the other one. Cell-type specific composition of NuRD has been proposed to have implications in the complex functionality.HEK293 cell line is an example where the MBD3-NuRD version of the complex is much more abundant than the MBD2-NuRD. In this study, functional consequences of changes in MBD proteins abundance in HEK293 cell line have been investigated. To decrease the ratio of two version of the complex a stable cell line with inducible silencing of MBD3 was generated. Using mass spectrometry methods, changes in the nuclear proteome of engineered cell line were analyzed. Comparative analysis of proteomes revealed that decrease of MDB3 was accompanied by an increase of MBD2, therefore their ratio was decreased over 50%. Alterations in the level of MBD proteins were connected with significant changes in abundance of other NuRD components as well. Additionally, it was observed that induced changes in NuRD complex resulted in decrease of RNA editing protein abundance.

Zmiany w kompozycji kompleksu NuRD i ich konsekwencje funkcjonalne.Kompleks NuRD (ang. Nucleosome remodeling and deacetylase) odpowiada za regulację chromatyny. Unikalną cechą tego kompleksu jest jego podwójna aktywność enzymatyczna. Spośród sześciu głównych podjednostek, NuRD zawiera białka z aktywnością zarówno ATP-zależnej helikazy jak i deacetylazy histonowej. Jednym z dodatkowych komponentów jest przedstawiciel rodziny białek wiążących metylowane DNA: MBD2 lub MBD3. Pomimo ich wysokiego podobieństwa w sekwencjach, różnią się one znacznie w powinowactwie względem metylowanego DNA. W pojedynczej cząsteczce kompleksu tylko jedna wersja białka MBD jest obecna. Zostało dowiedzione, że ilość białek MBD jest specyficzna dla poszczególnych typów komórek i zazwyczaj jedna z podjednostek jest obecna na znacznie wyższym poziome niż druga. Sugeruje się, że komórkowo specyficzna kompozycja kompleksu NuRD wpływa istotnie na jego funkcje.Linia komórkowa HEK293 jest przykładem w którym wersja kompleksu MBD3-NuRD występuje na znacznie wyższym poziomie niż MBD2-NuRD. W niniejszej pracy analizowano funkcjonalne konsekwencje zmian w ilości białek MBD w linii komórkowej HEK293. W celu zmniejszenia stosunku między wersjami kompleksu, stabilna linia komórkowa z indukowalnym wyciszeniem genu MBD3 została wyprowadzona. Używając metod opartych na spektrometrii masowej, analizowano zmiany w proteomie jądrowym uzyskanych komórek. Analiza porównawcza wykazała że spadkowi poziomu MBD towarzyszył wzrost poziomu MBD2, skutkując tym samym ponad 50% obniżeniem stosunku ich ilości. Zmiany w poziomie białek MBD połączone były ze znaczącymi zmianami w ilości pozostały komponentów kompleksu NuRD. Dodatkowo, zaobserwowano, że zaindukowane zmiany w kompleksie NuRD skutkowały istotnym spadkiem ilości białek zaangażowanych w edytowanie RNA.