Riassunto analitico
The polycomb group proteins (PcGs) are a family of proteins that were first identified in Drosophila melanogaster that act as important regulators of development and tissue morphogenesis. Alterations in their activity are hallmarks in developmental disorders and cancer as chromatin modifiers are one of the most frequently mutated group of genes in human tumors. These proteins, in fact, are implicated in several cellular processes, including cell cycle control, senescence, cell fate decisions and stem cell differentiation.
Polycomb proteins form two different multi-protein repressive complexes: PRC1 and PRC2, which differ for their enzymatic activities. PRC1 contains the E3 Ligases RING1A or RING1B that catalyze the monoubiquitination of histone H2A at the lysine 119 (H2AK119ub1). PRC2 comprises the methyltransferases EZH1 (Enhancer of Zeste Homolog 1) or EZH2 (Enhancer of Zeste Homolog 2) that methylate the histone H3 at the lysine 27 (H3K27me3). Both PRC1 and PRC2 enzymatic products establish chromatin compaction and transcriptional repression in facultative heterochromatin.
PRC1 and PRC2 multiprotein ensembles are composed by a complex core with enzymatic activity around which different sets of ancillary proteins associate to regulate their function.
In particular, the six exclusive PCGF paralogues (PCGF1-6) independently associate with the E3-ligases RING1A/B, forming four distinct functional PRC1 variants. It’s further possible to classify these distinct PRC1 complexes as canonical or non-canonical based on their ability to bind H3K27me3 due to the presence or absence of CBX subunits, respectively.
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Abstract
Le proteine del gruppo polycomb (PcG) sono una famiglia di proteine identificate per la prima volta in Drosophila melanogaster che agiscono come importanti regolatori dello sviluppo e della morfogenesi dei tessuti. Le alterazioni nella loro attività sono segni distintivi nei disturbi dello sviluppo e nel cancro poiché i modificatori della cromatina sono uno dei gruppi di geni più frequentemente mutati nei tumori umani. Queste proteine, infatti, sono implicate in diversi processi cellulari, tra cui il controllo del ciclo cellulare, la senescenza, le decisioni sul destino cellulare e la differenziazione delle cellule staminali. Le proteine Polycomb formano due diversi complessi repressivi multiproteici: PRC1 e PRC2, che si differenziano per le loro attività enzimatiche. PRC1 contiene le ligasi E3 RING1A o RING1B che catalizzano la monoubiquitinazione dell'istone H2A alla lisina 119 (H2AK119ub1). PRC2 comprende le metiltransferasi EZH1 (Enhancer of Zeste Homolog 1) o EZH2 (E
nhancer of Zeste Homolog 2) che metilano l'istone H3 alla lisina 27 (H3K27me3). Entrambi i prodotti enzimatici PRC1 e PRC2 stabiliscono la compattazione della cromatina e la repressione trascrizionale nell'eterocromatina facoltativa. Gli insiemi multiproteici PRC1 e PRC2 sono composti da un nucleo complesso con attività enzimatica attorno al quale si associano diversi insiemi di proteine ausiliarie per regolare la loro funzione. In particolare, i sei paraloghi PCGF esclusivi (PCGF1-6) si associano indipendentemente con le E3-ligasi RING1A / B, formando quattro distinte varianti funzionali di PRC1. È inoltre possibile classificare questi distinti complessi PRC1 come canonici o non canonici in base alla loro capacità di legare H3K27me3 a causa della presenza o dell'assenza di subunità CBX, rispettivamente.
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