PD Dr. Philipp Korber

Mechanismen der Nukleosomenpositionierung in Hefen

Adolf-Butenandt-Institut
Ludwig-Maximilians-Universität München

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Forschungsgebiet

Modelle für die Regulation eukaryontischer Gene müssen auch Modelle einschließen, die die grundlegende Organisation des Genoms beschreiben: die Positionierung von Nukleosomen. Nukleosomen verhindern den Zugang zur DNA, und ihre Position relativ zu funktionalen DNA-Elementen ist ein fundamentaler Teil der Genom-Regulation. Neuere Genom-weite Nukleosomen-Kartierungen zeigten, dass klar positionierte Nukleosomen sehr häufig vorkommen. Nichtsdestoweniger sind die Mechanismen der Nukleosomen-Positionierung noch nicht verstanden. Es kommt hinzu, dass diese Mechanismen nicht universell einheitlich, sondern evolutionär plastisch sind. Wir führten die erste Nukleosomen-Kartierung für die Spalthefe S. pombe durch und fanden im Vergleich mit der evolutionär weit divergierten Sproßhefe S. cerevisiae deutliche Unterschiede in den Positionierungs-Mechanismen. Deshalb muß geklärt werden, welche mechanistischen Elemente in welchen Spezies vorkommen. Vor kurzem haben wir ein Genom-weites in vitro-Rekonstitutionssystem etabliert, mit dem wir Nukleosomen auf dem S. cerevisiae-Genom ähnlich wie in vivo positionieren können. Dieses System eröffnet einzigartige Möglichkeiten, um die Nukleosomenpositionierungs-Mechanismen biochemisch und quantitativ zu untersuchen. Jetzt übertragen wir diesen Ansatz auf S. pombe für eine biochemische Charakterisierung von Nukleosomenpositionierungs-Faktoren im evolutionären Vergleich.

Mitarbeiter

Nils Krietenstein

Julia Pointner

Corinna Lieleg

Sebastian Sommer

Silvia Härtel

Publikationen im Rahmen von BioSysNet

Musladin S, Krietenstein N, Korber P, Barbaric S (2014). The RSC chromatin remodeling complex has a crucial role in the complete remodeler set for yeast PHO5 promoter opening. Nucleic Acids Res 42(7):4270-82. 

 

Pointner J, Persson J, Prasad P, Norman-Axelsson U, Strålfors A, Khorosjutina O, Krietenstein N, Svensson JP, Ekwall K, Korber P (2012). CHD1 remodelers regulate nucleosome spacing in vitro and align nucleosomal arrays over gene coding regions in S. pombe. EMBO J 31(23):4388-403.

Publikationen vor BioSysNet

Korber,P. and Hörz,W. (2004). SWRred not shaken; mixing the histones. Cell 117, 5-7.

 

Korber,P., Luckenbach,T., Blaschke,D., and Hörz,W. (2004). Evidence for histone eviction in trans upon induction of the yeast PHO5 promoter. Mol. Cell. Biol. 24, 10965-10974.

 

Korber,P. and Hörz,W. (2004). In vitro assembly of the characteristic chromatin organization at the yeast PHO5 promoter by a replication-independent extract system. J. Biol. Chem. 279, 35113-35120.

 

Schermer,U.J., Korber,P., and Hörz,W. (2005). Histones are incorporated in trans during reassembly of the yeast PHO5 promoter. Mol. Cell 19, 279-285.

 

Hertel,C.B., Längst,G., Hörz,W., and Korber,P. (2005). Nucleosome stability at the yeast PHO5 and PHO8 promoters correlates with differential cofactor requirements for chromatin opening. Mol. Cell. Biol. 25, 10755-10767.

 

Korber,P., Barbaric,S., Luckenbach,T., Schmid,A., Schermer,U.J., Blaschke,D., and Hörz,W. (2006). The histone chaperone Asf1 increases the rate of histone eviction at the yeast PHO5 and PHO8 promoters. J. Biol. Chem. 281, 5539-5545.

 

Barbaric,S., Luckenbach,T., Schmid,A., Blaschke,D., Hörz,W., and Korber,P. (2007). Redundancy of chromatin remodeling pathways for the induction of the yeast PHO5 promoter in vivo. J. Biol. Chem. 282, 27610-27621.

 

Lantermann,A., Stralfors,A., Fagerstrom-Billai,F., Korber,P., and Ekwall,K. (2009). Genome-wide mapping of nucleosome positions in Schizosaccharomyces pombe. Methods 48, 218-225.

 

Wippo,C.J., Krstulovic,B.S., Ertel,F., Musladin,S., Blaschke,D., Sturzl,S., Yuan,G.C., Hörz,W., Korber,P., and Barbaric,S. (2009). Differential cofactor requirements for histone eviction from two nucleosomes at the yeast PHO84 promoter are determined by intrinsic nucleosome stability. Mol. Cell. Biol. 29, 2960-2981.

 

Korber,P. and Becker,P.B. (2010). Nucleosome dynamics and epigenetic stability. Essays Biochem. 48, 63-74.

 

Ertel,F., Dirac-Svejstrup,A.B., Hertel,C.B., Blaschke,D., Svejstrup,J.Q., and Korber,P. (2010). In vitro reconstitution of PHO5 promoter chromatin remodeling points to a role for activator-nucleosome competition in vivo. Mol. Cell. Biol. 30, 4060-4076.

 

Lantermann,A.B., Straub,T., Stralfors,A., Yuan,G.C., Ekwall,K., and Korber,P. (2010). Schizosaccharomyces pombe genome-wide nucleosome mapping reveals positioning mechanisms distinct from those of Saccharomyces cerevisiae. Nat. Struct. Mol. Biol. 17, 251-257.

 

Wippo,C.J., Israel,L., Watanabe,S., Hochheimer,A., Peterson,C.L., and Korber,P. (2011). The RSC chromatin remodelling enzyme has a unique role in directing the accurate positioning of nucleosomes. EMBO J. 30, 1277-1288.

 

Zhang,Z., Wippo,C.J., Wal,M., Ward,E., Korber,P., and Pugh,B.F. (2011). A packing mechanism for nucleosome organization reconstituted across a eukaryotic genome. Science 332, 977-980.

 

Wippo,C.J. and Korber,P. (2012). In vitro reconstitution of in vivo-like nucleosome positioning on yeast DNA. Methods Mol. Biol. 833, 271-287.

 

Korber,P. (2012). Active nucleosome positioning beyond intrinsic biophysics is revealed by in vitro reconstitution. Biochem. Soc. Trans. 40, 377-382.