# Regulation of chromatin dynamics

> **NIH NIH R35** · UNIV OF MASSACHUSETTS MED SCH WORCESTER · 2021 · $944,593

## Abstract

Program Director/Principal Investigator (Last, First, Middle):  Peterson, Craig, Lewis   
The overall objective of our research is to determine how chromosome structure influences gene 
transcription, DNA replication and repair, with special emphasis on identifying and characterizing the chromatin 
remodeling machines that control chromosome dynamics. Notably, genetic experiments have revealed ATP-­
dependent chromatin remodeling enzymes as essential regulators of virtually every chromosomal process, and 
their dysregulation leads to a variety of diseases, including cancer. Our research efforts can be organized 
into three inter-­related areas: (1) Mechanistic studies of ATP-­dependent chromatin remodeling enzymes;; (2) 
Role of chromatin dynamics in genome stability pathways;; and (3) Assembly/function of chromatin higher order 
structures. A major focus of our mechanistic studies is to continue to dissect the structure and 
biochemical mechanisms of the INO80C and SWR1C enzymes.  These remodeling enzymes catalyze 
novel, ATP-­dependent histone exchange events that control the deposition and distribution of the H2A.Z 
histone variant within nucleosomes that flank promoters of genes transcribed by RNA polymerase II, as well as 
nucleosomes that flank chromatin boundary elements, centromeres, and replication origins. Mammalian 
homologs of SWR1C and INO80C, including the p400/Tip60 and hINO80 complexes, are key for proper stem 
cell function, genome stability, development, and gene expression. During the past budget period, we identified 
a novel regulatory interaction between SWR1C and the acetylation of lysine 56 of histone H3 (H3-­K56Ac) that 
regulates nucleosome dynamics, noncoding RNA expression, and assembly of large-­scale, chromosome 
interaction domains (CIDs) that are related to mammalian topologically-­associated domains (TADs).  These 
mechanistic studies will include quantitative, fluorescence-­based assays to define steps of the histone dimer 
exchange reaction, as well as the reconstitution of these multi-­subunit enzymes with recombinant subunits.  
 
Studies from us and others over the past 10 years have demonstrated that chromatin dynamics play a large 
role in stabilizing the replisome and in controlling various steps in DNA double strand break repair. Our recent 
data suggests that changes in chromatin dynamics can also lead to dysregulation of transcription which 
impacts genome stability pathways. Our research will address several key unanswered questions 
focused on genome stability pathways: (1) Do Remodelers regulate the homology search step of 
homologous recombination and do they function in concert with histone acetylases? (2) How does INO80C 
stabilize the replisome and is this role due to the regulation of ncRNA expression? (3) How does INO80C 
prevent ncRNA expression from intergenic regions? (4) Does the hyperacetylation of H3-­K56Ac lead to 
formation of R-­loops that disrupt replisome function?  (5) Does hypoacet...

## Key facts

- **NIH application ID:** 10172921
- **Project number:** 5R35GM122519-05
- **Recipient organization:** UNIV OF MASSACHUSETTS MED SCH WORCESTER
- **Principal Investigator:** Craig L Peterson
- **Activity code:** R35 (R01, R21, SBIR, etc.)
- **Funding institute:** NIH
- **Fiscal year:** 2021
- **Award amount:** $944,593
- **Award type:** 5
- **Project period:** 2017-06-01 → 2022-05-31

## Primary source

NIH RePORTER: https://reporter.nih.gov/project-details/10172921

## Citation

> US National Institutes of Health, RePORTER application 10172921, Regulation of chromatin dynamics (5R35GM122519-05). Retrieved via AI Analytics 2026-05-28 from https://api.ai-analytics.org/grant/nih/10172921. Licensed CC0.

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*[NIH grants dataset](/datasets/nih-grants) · CC0 1.0*