Histone H3K36 modifications is known to play a pivotal role in gene transcription through Set2-mediated methylation. However, histone H3K36 residue is not only methylated but also acetylated. Acetylation of histone H3K36 is evolutionary conserved, but the role is poorly understood. Here we show the role of histone H3K36 acetylation (H3K36Ac) in chromatin regulation. We find that the chromodomain of ATP-dependent nucleosome remodeler Chd1p specifically recognizes H3K36Ac and changes of H3K36Ac pattern alters Chd1p occupancy on chromatin. In addition, nucleosome sliding activity of Chd1p is stimulated by the presence of K36-acetylated histone H3 in nucleosome in vitro. In agreement with this result, we find that the effect of chd1$\Delta$ in nucleosome positioning is most prominent at a subset of genes where H3K36Ac and Chd1p are co-enriched. Furthermore, Chd1 depletion causes defect in release of RNA Pol II properly on promoter and interestingly histone H3 binding activity of Chd1 is crucial for the activity of RNA Pol II escape. Collectively, our findings indicate that in contrast to other chromodomains that interact with methylated histone, chromodomain of Chd1p is able to bind acetylated histone maintaining proper chromatin configuration and acts on efficient RNA Pol II escape.
히스톤 H3 K36 의 변화는 Set2 에 의한 메틸화를 통해 유전자 전사에 중요한 역할을 하는 것으로 알려져 있다. 하지만, 히스톤 H3 K36 의 위치는 메틸화뿐만 아니라 에세틸화 또한 되어진다. 히스톤 H3 K36 의 아세틸화는 진화적으로 보존되어 있지만 그 역할은 알려진 바가 거의 없다. 본 연구논문에서 나는 크로마틴 조절에서 히스톤 H3 K36 아세틸화의 역할에 대하여 연구하였다. 나는 크로마틴 재배열 단백질인 Chd1 이 특별히 아세틸화된 히스톤 H3 K36 을 인지하고 H3 D36 의 아세틸 패턴의 변화가 Chd1 의 점유 정도를 바꾼다는 것을 확인하였다. 게다가 Chd1 의 뉴클레오좀 변화 활성이 아세틸화된 히스톤 H3 K36 에 의해 촉진된다는 것도 확인하였다. 이 연구에 기반하여 나는 Chd1 의 뉴클레오좀 재배열이 아세틸화된 H3 K36 과 Chd1 의 점유가 함계 높은 유전자 그룹에서 가장 큰 영향을 미친다는 것도 확인할 수 있었다. 또한 Chd1 을 제거한 효모는 프로모토에서 RNA 중합효소가 빠져나가는데에 결함을 갖는 것을 확인하였으며 이는 Chd1 이 히스톤 H3 와 결합하는데 중요한 부분을 바꾸었을 때에도 역시 나타나는 것을 확인하였다. 이러한 결과들을 통하여, 나는 효모 Chd1의 chromodomain은 히스톤 H3 lysine 36이 아세틸화된 뉴클레오좀과 붙음으로써 Chd1이 크로마틴상에서 전자조절에 영향을 미치는 분자기전을 제시하였다.
