Modulation of Heterochromatin Protein 1 Dynamics in Primary Mammalian Cells

Abstract

Heterochromatin protein 1 (HP1beta), a key component of condensed DNA, is strongly implicated in gene silencing and centromeric cohesion. Heterochromatin has been considered a static structure, stabilizing crucial aspects of nuclear organization and prohibiting access to transcription factors. We demonstrate here, by fluorescence recovery after photobleaching, that a green fluorescent protein-HP1beta fusion protein is highly mobile within both the euchromatin and heterochromatin of ex vivo resting murine T cells. Moreover, T cell activation greatly increased this mobility, indicating that such a process may facilitate (hetero)chromatin remodeling and permit access of epigenetic modifiers and transcription factors to the many genes that are consequently derepressed.

Lamr1 functional retroposon causes right ventricular dysplasia in mice

“…HP1-α is a key component of condensed DNA and is involved in gene silencing by interaction with methylated histone H3. Mobility of HP1-α has been reported in various cells 18,26 . The stochastic competition between such factors as LAMR1-TP1 and HP1-α may determine the fate of the heterochromatin plasticity that is involved in regulating the fate of cells.…”

“…HP1 is a key heterochromatin protein that regulates gene silencing by interacting with methylated histones 17 . HP1-α also localizes with DAPI-positive heterochromatin 18 . Cardiomyocytes expressing HP1-α showed the same staining pattern in the DAPI-dense region (Fig.…”

Epigenetics and cancer

“…For instance, recent data suggest important functions outside heterochromatin and point to Suv39-independent functions of HP1 members and vice versa (Greil et al 2003). Further more, photobleaching experiments using fluorochrome-tagged HP1 demonstrated that the majority of the HP1 proteins are highly mobile with rapid movements in and out of heterochromatin domains (Festenstein et al 2003;Schmiedeberg et al 2004).…”

Hétérochromatine : un silence bien bruyant

“…Cette propriété des protéines HP1 pourrait aussi servir à renforcer la cohésion pericentromérique pour résister aux forces de tension du fuseau mitotique et empêcher la dissociation pré-maturée des chromatides soeurs durant la mitose [3]. Contre toute attente, deux études récentes révèlent que les protéines HP1 sont en fait associées de façon très dynamique avec l'hétérochromatine péricentrique [4,5] Figure 1. Association des protéines HP1 avec les histones de l'hétérochromatine péri-centrique.…”

“…Ces études montrent que les protéines HP1, bien qu'elles soient moins mobiles que la GFP libre, s'associent à l'hétérochromatine de façon nettement plus dynamique que les histones H3 ou H4. Par exemple, alors que le temps de retour de fluorescence pour la majorité des molécules GFP-HP1 (entre 70 et 100 %) est d'environ 1-3 minutes [4,5], une fraction importante de la fluorescence des molécules d'histone H3 ou H4-GFP (70%) est perdue de façon irréversible après photoblanchiment (temps de retour > 8heures) [6]. Il est donc clair que l'hétérochromatine doit désormais être considérée comme une structure dont l'une des composantes majeures, HP1, est en équilibre dynamique avec le nucléoplasme.…”