Konishi, A. et al. Involvement of histone H1.2 in apoptosis induced by DNA double-strand breaks. Cell114, 673-688 (2003) | | |
Cells cope with DNA damage by repairing the damage, using sophisticated repair mechanisms, or by eliminating the damaged cell altogether. Several pro-apoptotic proteins of the Bcl2 family are known to function in DNA-damage-induced apoptosis. They transmit signals, by still-unknown mechanisms, from the nucleus to the mitochondria, causing the release of apoptogenic molecules, including cytochrome c. In Cell, Tsujimoto and colleagues now report the identification of an unexpected new player in DNA-damage-induced apoptosis – the linker histone
Используя биохимический подход Tsujimoto и др. фракционировали цитозоль тимоцитов от X-ray-облученных крыс и анализировали активность cytochrome c путем инкубирования цитозольных фракций с изолированными митохондриями. Они очистили 34-kDa белок, который был идентифицирован как H1.2 крыс и подтвердили, что H1.2, но не любая др. изоформа H1 обладает строгой cytochrome-c-высвобождающей активностью.
Авт. исследовали роль , члена проапоптического семейства Bcl2. Используя anti-Bak антитела, специфичные к активированному Bak, они показали, что H1.2 обусловливает активацию Bak. А митохондрии Bak-дефицитных мышей были относительно резистентными к H1.2-индуцируемому высвобождению cytochrome c, это указывает на то, что Bak активация необходима для высвобождения cytochrome c.
H1.2 и др. изофрмы H1 обычно не обнаруживаются в цитоозоле, но накапливается в цитозоле после X-ray радиации. Учитывая существенную роль в ДНК-повреждениями индуцируемого апоптоза во многихипах клеток, Tsujimoto и др. тестировали, является или нет цитоплазматическое увеличение H1.2 зависимым от p53. И в самом деле, не было обнаружено увеличение H1.2 в цитозоле тимоцитов от облученных p53-/- мышей. Уровни увеличения индуцированного облучением H1.2 в цитозаоле ингибировались в клетках, обработанных leptomycin B – ингибитором ядерного экспорта. Итак, накопление в цитоплазме H1.2, по-видимому, обусловлено увеличением высвобождения из ядра скорее, чем новым синтезом в цитоплазме.
Используя антисмысловой подход, чтобы снизить H1.2 expression, Tsujimoto и др. нашли, что после X-ray облучения высвобождение cytochrome c отсутствовало, а апоптоз ингибировался. Кроме того они нашли, что снижение экспрессии H1.2 не оказывает эффекта на УФЛ-индуцированное высвобождение cytochrome c и апоптоз или др. формы апоптоза, включая и p53-индуцированный апоптоз. Выявлено одно исключение – H1.2-антисмысловой-ДНК-трансфицированные клетки обнаруживают повышенную резистентность к вооздействию etoposide (ингибитора topoisomerase II), которое также обусловливает разрывы двойной нити ДНК. Это подтверждено при использовании H1.2-дефицитных мышей, которые были резистентны к X-ray-индуцированному и etoposide-индуцированному апоптозу. Авт. призодят к выводу, что H1.2 специфически вовлекается в апоптоз, индуцированный с помощью разрывов двойной нити ДНК.
Но как H1.2 отслеживает повреждения ДНК и передает сигналы к апоптозу? Хотя ещё рано надеяться на ответы на эти вопросы, но субклеточная локализация H1.2 и связь с Bcl2-family белком Bak м. указывать на лежащие в основе механизмы. Необходимо идентифицировать домен H1.2, который обеспечивает его сигнальную функцию.