ヘテロクロマチンタンパク質1（HP1）は、H3K9me標識ヘテロクロマチンの確立と維持に関与すると考えられている、保存的なクロマチン関連因子であり、相分離を介した凝縮によって作用する可能性がある。HP1が、二量体化によって主にヘテロクロマチン凝縮を促進するのか、それとも液液相分離（LLPS）によるのかは未解決である。C. elegansのHP1オーソログであるHPL-2を用い、in vitro–in vivoを組み合わせたアプローチにより、ヘテロクロマチン凝縮におけるHPL-2機能の分子決定因子を体系的に解析した。特異的変異体を通して、HPL-2の二量体化が、in vitroにおけるH3K9meクロマチン配列の凝縮に必須であり、またC. elegans胚におけるHPL-2およびH3K9meヘテロクロマチン焦点の維持に必要であることを示す一方、LLPSはこれらの焦点を増強または安定化することを明らかにした。さらに、HPL-2の二量体化がin vitroにおけるH3K9meと非修飾クロマチン配列の分離を媒介するのに十分であることを示し、空間的に区別されたH3K9meリッチな凝縮体を形成することを見いだした。驚くべきことに、ヘテロクロマチン焦点形成の形成能を欠くHPL-2変異体では、H3K9me標識ヘテロクロマチンに関連する遺伝子群において転写変化はわずかであり、HP1依存的なヘテロクロマチン焦点と遺伝子サイレンシングはin vivoでは強く結び付いていないことを示唆する。それでもなお、これらの変異体C. elegansは顕著な生理学的および発生学的欠陥を示す。本研究は、HP1が駆動するH3K9me-クロマチン凝縮における主要な分子メカニズムとして二量体化を確立し、LLPSの補助的役割を解明し、HP1依存的ヘテロクロマチンと転写制御の間に生じる切り離しを明らかにする。
https://doi.org/10.1101/2025.11.13.687974