HMGB1 protein: involvement in nucleosome dynamics and transcription factors binding
Project goals
Storage of eukaryotic DNA in nuclei requires tightly coiling and compaction in the form of chromatin (an array of nucleosomes stabilized by histone H1). Access of regulatory factors to their specific DNA binding sites is achieved by loosening/disruption of the nucleosome structure by ATP-dependent remodeling complexes. Chromatin remodeling and binding of a number of transcription factors to DNA is stimulated by chromatin-associated protein HMGB1. Recently we have demonstrated that redox state of HMGB1 can modulate the ability of the protein to displace H1 from naked DNA [PlosOne 9:2 e89070(2014)]. Here, we intend to study the impact of different redox state of HMGB1 on (i) nucleosome dynamics, (ii) histone H1 displacement from nucleosomes, and (iii) specific binding of selected transcription factors to nucleosomes (in the presence or absence of RSC chromatin remodeler) by a number of advanced techniques. Obtained results will contribute to understanding of HMGB1 involvement in local destabilization of chromatin, recruitment of regulatory proteins and transcriptional activation.
Keywords
Chromatinnucleosomehistone H1, HMGB1redox stateinteractionrelaxationremodelingmicroscale thermophoresisDNA footprintingEMSA
Public support
Provider
Czech Science Foundation
Programme
Standard projects
Call for proposals
Standardní projekty 19 (SGA0201500001)
Main participants
Biofyzikální ústav AV ČR, v. v. i.
Contest type
VS - Public tender
Contract ID
15-01354S
Alternative language
Project name in Czech
Protein HMGB1: vliv na na dynamiku nukleozomů a vazbu transkripčních faktorů
Annotation in Czech
DNA je v eukaryotním jádře uspořádaná v komplexu označovaném jako chromatin (soubor nukleozomů tandemově uspořádaných ve vyšší strukturu stabilizovanou histonem H1). Přístup transkripčních faktorů ke specifickým místům na DNA vyžaduje rozvolnění nukleozomové struktury vlivem ATP-dependentních remodelačních komplexů. Řada publikovaných experimentů prokázala stimulační vliv chromozomálního proteinu HMGB1 na remodelaci chromatinu a vazbu transkripčních faktorů na DNA. Nedávno jsme zjistili význam redoxního stavu HMGB1 pro vytěsnění histonu H1 navázaného na DNA [PlosOne 9:2 e89070(2014)]. V navrhovaném projektu budeme studovat vliv redoxního stavu proteinu HMGB1 na (i) dynamiku nukleozomů asociovaných s HMGB1, (ii) vytěsnění histonu H1 z nukleozomů a (iii) specifickou vazbu vybraných transkripčních faktorů s nukleozomy (s účastí anebo bez účasti remodelačního komplexu RSC) za využití pokročilých experimentálních metodik. Získané výsledky přispějí k pochopení vlivu HMGB1 na lokální destabilizaci chromatinu a vazbu regulačních proteinů spojenou s aktivací transkripce.
Scientific branches
R&D category
ZV - Basic research
CEP classification - main branch
EB - Genetics and molecular biology
CEP - secondary branch
CE - Biochemistry
CEP - another secondary branch
—
10603 - Genetics and heredity (medical genetics to be 3)
10604 - Reproductive biology (medical aspects to be 3)
10605 - Developmental biology
10608 - Biochemistry and molecular biology
10609 - Biochemical research methods
30101 - Human genetics
Completed project evaluation
Provider evaluation
U - Uspěl podle zadání (s publikovanými či patentovanými výsledky atd.)
Project results evaluation
It was demonstrated that the binding of histone H1 on DNA is negatively regulated by HMGB1 protein depending on its redox state. It was found that DNA bending was essential for efficient transactivation of p53-responsive gene promoters. Moreover the impact of deregulated HMGB1 expression in human cell was deciphered.
Solution timeline
Realization period - beginning
Jan 1, 2015
Realization period - end
Dec 31, 2017
Project status
U - Finished project
Latest support payment
Apr 5, 2017
Data delivery to CEP
Confidentiality
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Data delivery code
CEP18-GA0-GA-U/02:1
Data delivery date
May 4, 2018
Finance
Total approved costs
4,844 thou. CZK
Public financial support
4,844 thou. CZK
Other public sources
0 thou. CZK
Non public and foreign sources
0 thou. CZK
Basic information
Recognised costs
4 844 CZK thou.
Public support
4 844 CZK thou.
100%
Provider
Czech Science Foundation
CEP
EB - Genetics and molecular biology
Solution period
01. 01. 2015 - 31. 12. 2017