Hda1C deacetylates histone H3 at active RNA Pol III genes

Abstract

Hda1 histone deacetylase complex (Hda1C) is well known to deacetylate histone H3/H2B at promoters of inactive genes and functionally interact with corepressor Tup1 to repress transcription. In addition, a recent study from our group reveals that Hda1C strongly binds to actively transcribing RNA Pol II genes to preferentially deacetylates histone H4. However, effects of Hda1C to RNA Polymerase I or III genes are not well known. Especially all tRNA genes are nucleosome free and flanked by well positioned nucleosomes in budding yeast. Surprisingly, chromatin immunoprecipitation sequencing (ChIP-seq) analysis shows that Hda1C strongly binds to RNA Pol III genes through Arb2 domain of Hda1. Hda2 and Hda3 partially contribute to Hda1C crosslinking via their RNA binding abilities. Binding of Hda1C to tRNA genes occurs transcription-dependent manner by directly interacting with RNA Pol III. Interestingly, Hda1C specifically deacetylates histone H3 not H4 within tRNA genes whereas Hda1C deacetylates histone H4 at coding regions of active RNA Pol II genes. Furthermore HDA1 deleting cells show growth defects like MAF1, as a negative regulator of RNA Polymerase III, in media containing non-fermentable carbon source. This suggests that Hda1C may have a negative role in RNA Pol III transcription. How Hda1C distinguishes targets and why hda1 mutant shows growth defects in non-fermentable carbon source condition are still mystery, but it is interesting that Hda1C specifically deacetylates histone H3 at active RNA Pol III genes by binding through Arb2 domain in a transcription-dependent manner.;Hda1 히스톤 탈아세틸화효소 복합체 (Hda1C)는 비활성 유전자의 프로모터에서 히스톤 H3/H2B를 탈아세틸화하고 전사 억제를 위해 Tup1과 기능적으로 상호작용하는 것으로 잘 알려져 있습니다. 또한, 우리 그룹의 최근 연구는 Hda1C가 활발히 전사되는 RNA 중합효소 II 유전자에 강하게 결합하여 히스톤 H4를 우선적으로 탈아세틸화 한다는 사실을 밝혔습니다. 그렇지만 RNA 중합효소 I이나 III에 의해 전사되는 다른 유전자들에 대한 Hda1C의 영향은 잘 알려져 있지 않았습니다. 특히 출아 효모의 모든 tRNA 유전자는 뉴클레오좀이 없지만, 측면에 잘 위치된 뉴클레오좀을 가지고 있습니다. 놀랍게도, 염색질 면역 침전 시퀀싱 (ChIP-seq) 분석에 따르면 Hda1C는 Hda1의 Arb2 도메인을 통해 RNA 중합효소 III 유전자와 강력하게 결합합니다. Hda2와 Hda3도 RNA 결합 능력을 통해 Hda1C의 결합에 부분적으로 기여하게 됩니다. Hda1C는 RNA 중합효소 III와 직접적으로 상호작용 함으로써 전사 의존적인 방식으로 tRNA 유전자에 결합합니다. 흥미롭게도 Hda1C는 tRNA유전자의 히스톤 H4가 아닌 히스톤 H3를 특이적으로 탈아세틸화 시키는 반면에, 활성 RNA 중합효소 II 유전자에서는 히스톤 H4를 탈아세틸화시킵니다. 게다가 HDA1이 제거된 세포는 비 발효성 탄소원을 함유한 배지에서 RNA 중합효소 III의 음성 조절인자인 MAF1과 같은 성장 결함을 보였습니다. 이것은 Hda1C가 RNA 중합효소 III의 전사에 부정적인 역할을 할 수도 있음을 보여주고 있습니다. Hda1C가 타겟을 구별하는 방법과 hda1의 돌연변이가 비발효성 조건에서 성장결함을 나타내는 이유는 아직 잘 모르지만 Hda1C가 전사 의존적인 방식으로 Arb2 도메인을 통해 결합하여 활성 RNA 중합효소 III 유전자에서 히스톤 H3를 특이적으로 탈아세틸화 시킨다는 점은 매우 흥미롭습니다.