Гистоны и сборка нуклеосом

Гистоны и сборка нуклеосом

Фракция	Лизин	Аргинин	лиз./арг	осн.АК/кис.АК	Мол. вес (Да)
Н1 (очень богатая лизином)	29%	1%	>20	5.4	23000
Н2В (умеренно богатая лиз)	16%	6%	~2.5	1.7	13774
Н2А (умеренно богатая лиз и арг)	11%	9%	~1	1.4	13960
Н4 (богатая арг и гли)	11%	14%	~0.8	2.5	11282
Н3 (очень богатая арг); есть цис, а в других – нет	10%	13%	~0.7	1.8	15348

Комплекс гистонов [2H2A, 2H2B, 2H3, 2H4] с намотанной на него ДНК называется нуклеосомным кором.

нуклеосома 5,5x11нм                                                     146пн
нуклеосома+H1                                                               166пн
нуклеосома+H1+линкер (участок м-у н.)                      200пн

ДНК в B-форме перекручена на 0,25-0,35 пн/виток'шаг спирали 10,2 пн/виток (у В-формы в р-ре - 10,5 пн/виток) и делает 1,75 левых оборота вокруг нуклеосомы. Комплекс не разрушается при разрушении плеч гистонов N-концевые домены Н3 контакт с ДНК на входе в коровую частицу и выходе из нее, Н4 связывается с внутренней частью ДНК нуклеосомы
H1 - линкерный гистон и выполняет функцию связывания нуклеосом м-у собой, однако у дрожжей H1 не обнаружен, а его аналог Hho1p не выполняет видимой роли в сворачивании ДНК и взаимодействии нуклеосом м-у собой.
Sc Hho1p has sequence homology to other known linker histones and interacts with nucleosomes in vitro. Strains with a disruption mutation in HHO1 have no detectable defects in chromatin structure, transcriptional silencing at telomeres or mating type loci, or growth rates relative to wild-type strains. Analysis of transcription in hho1 mutant yeast demonstrated that expression of only 27 of 6216 genes was affected. This lack of marked phenotypic changes in the absence of Hho1p has made it difficult to determine the in vivo function the protein. Similarly, the function of linker histones in higher eukaryotes remains elusive. While a vast array of biochemical data support the model that linker histones facilitate chromatin condensation, the functional consequence of this activity in the cell is not entirely clear. H1 has been proposed to act as a general repressor of transcription. However, it appears that H1 specifically regulates individual genes in both positive and negative manners. Hho1p is inhibitory to DNA DNA double-strand breaks repair by homologous recombination. (Downs 2003)

Гистоновые гены (Сингер Гены и геномы)

вид	группа гистоновых генов	кластер, тпн	число копий
Дрожжи Sc	←H2A→H2B ←H3→H4	6 и 13	2 2
Dm	←H3→H4←H2A→H2B←H1	5	100
Морской еж S.purpuratus	→H1→H4→H2B→H3→H2A рассеянные, нек образ пары	6-7	500 ранние 10 поздние
Тритон N.viridescens	←H4←H2A→H2B←H3←H1	9	700
Xenopus	H3-H4-H2A-H2B-H1B-H3-H4 →H3→H4←H2A→H2B	16 6	25
Курица	←H3→H2A←H4-H1←H2A→H2B H2A-H4-H2A-H2B H3-H4 H5 (вместо Н1 в эритроцитах)	14 >10 >10	10 1
Человек	H3-H4-H4-H3-H2A-H2B H4-H3-H1-H2B-H2A →H2A→H2B←H4	20 15 6	10-20 5 неизвестно

Большинство гистоновых генов (гг) синтезируется в S-фазе клеточного цикла. Гг объединены в кластеры но транскрибируются отдельно. У птиц и млекопит рассеяны по геному. Большинство реплицирующихся гг лишены интронов, у мРНК нет 3'-poly(A)-конца.
Морской еж: на ранних стадиях развития функционируют специфические гг, ответственные за быстрый синтез гистонов. После образования бластулы начинается синтез других гг.
Dm: гг находятся во второй х-ме. В эмбриогенезе, возможно, гистоны образуются с альтернативных гг.

Экспрессия гистоновых генов и сборка нуклеосом
Во время репликации материнские гистоны случайно распределяются по обеим цепям ДНК. Вновь синтезированные гистоны дополняют нуклеосомы. Разделение нуклеосом и добавление новых гистонов, степень репликации и синтез гистонов четко координируется.
Во время S-фазы происходит синтез ДНК, синтез гистонов и образование нуклеосом. Эти три события начинаются одновременно в начале S-фазы. Если подавлять синтез ДНК ингибиторами, то подавляется и синтез гистонов. Механизм точного контроля не известен.
При ингибировании синтеза гистонов или сборки хроматина также происходит ингибирование синтеза ДНК
Человеческий белок HIRA (histone regulator A) ответственен за контроль синтеза гистонов. Hir1p, Hir2p -репрессоры транскрипции гистонов Sc.В фибробластах Hs HIRA колокализуется с HDAC4. HIRA - субстрат циклинаА или E/cdk2 в S-фазе. Фосфорилирование HIRA циклином/cdk2 регулирует экспрессию гистонов во время клеточного цикла. SLBP - белок стабилизирующий гистоновую мРНК.
CAF1 (Chromatin Assembly Factor) - белковый комплекс из 3 субъед: 150, 60, 50 кДа связывает вновь образ гистоны Н3 и Н4 с ДНК с образованием тетрамера, содержит p150, p60 и p48. Активность CAF1 зависит от связи p150CAF1 с p60CAF1 и с вспомогательными факторами репликации, PCNA (Adams, 2001 scientific report) Вновь синтезируемые H3 и H4 связываются первыми двумя субъединицами (150, 60), из которых пид 150 кДа обладает заряженным доменом, а др содержит в своем составе WD-повтор(TrpAsn). Затем к нуклеосоме добавляются H2A и H2B так же при участии шаперонов с образованием октамера. Шапероны способны запасать гистоны, перемещать к ядру, обменивать гистоны на ДНК, укладывать гистоны в нуклеосому.
Транскрипция ДНК в нуклеосоме подавляется Swi-Snf комплексом.

Гистоны прокариот
Нуклеоид прокариот представляет ~100 петель. Эти петли конденсированы основными протеинами и другими плохо изученными факторами. HU белки (Hu-1 и Hu2) ~18кДа существуют как гетеродимеры. H-NS белок 16,5 кДа формирует димер связывающий ДНК. Имеется ~20000 H-NS молекул, что составляет один димер на ~400пн ДНК.

(Drlica, 1987)
Adams, 2001
Downs, 2003
Drlica Histonelike proteins of bacteria, 1987

Suvar
16.10.2005

Найти:

на:

Свои пожелания отправляйте по адресу
drosophila.narod.ru

Жизнь коротка, наука вечна

Талант попадает в цель в которую другие попасть не могут, гений попадает в цель которую другие не видят

Гистоны и сборка нуклеосом

Оглавление