Ацетилирование гистонов

Рис. 30.10. В период синтеза ДНК происходит ацетилирование гистонов сердцевины с последующим деацилированием. Основ-

Чувствительность к действию нуклеаз. Судя по более высокой чувствительности к расщеплению под действием ДНКазы I или микрококковой нуклеазы, транскрипционно активные области хроматина упакованы менее плотно, чем области, содержащие неактивные гены. Такая чувствительность к нуклеа-зам часто распространяется на сегменты длиной несколько тысяч пар оснований, фланкирующие единицу транскрипции. Структурные особенности, лежащие в основе этой чувствительности, не установлены, но данные биохимических исследований свидетельствуют о том, что нуклеосомы, содержащие активные гены, характеризуются низким содержанием гистона Н1, обогащены ацетилирован- [c.137]

Гистон Н1 сильно отличается от остальных гистонов. Он больше по размерам (М. м. примерно 23 000) и его последовательность сильно варьирует для разных организмов, хотя почти половина молекулы состоит из лизина и аланина. В рамках одного вида гистон Н1 был разделен на несколько близких по структуре белков. Они связываются с ДНК отличным от других гистонов способом и, по-видимому, образуют сшивки между полинуклеотидны-ми тяжами примерно через 50 пар оснований. Наряду с пост-транс-ляционным метилированием и ацетилированием (см. разд. 24.2.1.1) гистоны претерпевают фосфорилирование боковых радикалов определенных остатков серина. Эта модификация особенно интересна в случае гистона Н1, так как фосфорилирование достигает максимума во время деления клетки и, следовательно, может служить пусковым механизмом митоза. Скорость фосфорилирования гистона Н1 высока при регенерации печени после частичной гепат-эктомии и позитивно коррелирует со скоростью опухолевого роста. [c.569]

Рис. 9-21. Аминокислотнал последовательность гистона Н4-одного из нуклеосомных гистонов. Аминокислоты обозначены однобуквенными сокращениями, положительно заряженные аминокислоты выделены цветом. Как и в случае других нуклеосомных гистонов, протяженная аминоконцевая последовательность молекулы обратимо модифищфуется в клетке путем ацетилирования отдельных остатков лизина.

Конечно, только индукцией и репрессией синтеза ферментов не исчерпывается регуляция обмена веществ на уровне генетического аппарата клетки. Как репликация самой ДНК, так и синтез на ней в качестве матрицы разнообразных РНК, в том числе и мРНК, что, в значительной мере, предопределяет ход обмена веществ в клетке, зависит от множества других событий. Среди них—метилирование ДНК фосфорилирование и ацетилирование гистонов и негистоновых белков, входящих в состав хроматина взаимодействие с хроматином гормон-рецепторных комплексов аденилирование белков, участвующих в деятельности репликационного аппарата и др. Все они связаны с изменением метаболической активности генома, регуляцией его функций в целом. [c.477]

Твейтс с сотр. [58] в своей работе по ферментному ацетилированию гистонов применял анализ с сжиганием проб. От каждой хроматограммы эти авторы отрезали по две узкие полоски, одну из которых опрыскива- [c.71]

Гистон НЗ из тимуса теленка содержит 135 аминокислотных остатков [288], причем суммарный заряд первых 53 из них составляет -М8. Возможно, именно эта часть белка связывается с ДНК. В то же время карбоксильный конец этого гистона обладает гидрофобными свойствами и лишь в незначительной степени — основными. Интересные кластеры основных аминокислот были обнаружены в отдельных участках полипептидной цепи гистона Н2а [289]. Одна из любопытных особенностей строения гистонов — это наличие большого числа микромодификаций, сводящихся к фосфорилированию остатков серина, ацетилированию и метилированию остатков лизина, а также метилированию боковых цепей аргинина. Так, например, остатки Ьуз-14 и Ьуз-23 в гистоне НЗ К-ацетилированы, тогда как остатки Ьуз-9 и Ьуз-27 частично 8-Ы-метилированы — каждый участок содержит частично моно-, частично ди- и частично триметильные производные. [c.302]

На основе описанных выше данных была сформулирована современная точка зрения, согласно которой основная функция гистонов состоит в том, чтобы обеспечить необходимую упаковку ДНК. Однако иногда гистон Н1 называют общим репрессором, удерживающим хроматин в компактно упакованном состоянии, препятствующем транскрипции. Поскольку процесс инициации митоза сопровождается фосфорилированием гистона Н1 при помощи специальной протеинкиназы, можно предположить, что этот гистон играет какую-то иную роль [ЗОО]. Другие гистоны, особенно Р4, подвергаются множеству модифицирующих воздействий, в том числе ацетилированию и фосфорилированию (обратимо) и -метилированию (необратимо) [301]. Значение этих реакций в регуляции таких процессов, как транкрипция и репликация, до сих пор неясно. [c.304]

Одним из механизмов регуляции матричной активности хроматина является обратимое ацетилирование гистонов. В ядрах нейронов ацетилирование гистонов более выражено по сравнению с глиальными клетками. Это коррелирует с более высокой активностью эндогенных РНК-полимераз нейронов и с большим числом активных участков инициации транскрипции. С другой стороны, в первые дни постнатального онтогенеза степень ацетилирования гистонов в неокортексе крыс быстро уменьшается. [c.17]

В клетках млекопитающих не обнаружено ни одного фермента, регулируемого путем обратимого ацетилирования. Установлено, однако, что в ядре происходит обратимое ацетилирование гистонов по е-амино-группам лизина [30]. Этот процесс играет существенную роль в регуляции транскрипции. [c.120]

Ацетилирование и деацетилирование гастонов. Это важный фактор регуляции генной активности. Оказалось, что фермент гистон-ацетилаза ассоциирована с фактором ТАФ (гл. 28). Ацетилирование проходит по терминальному остатку лизина в полипептидной цепи гистона. В результате ацетилирования положительный заряд белка уменьшается и сродство гистона к отрицательно заряженной ДНК снижается. Это может привести к разрушению нуклеосом и деблокированию транскриптона. Деацетилирование гистонов приводит к противоположному эффекту. Специфические ацетилаза и деацети-лаза ассоциированы с белками инициации транскрипции. [c.473]

Каждый из гистонов может существовать в различных формах, так как К-группы некоторых из входящих в их состав аминокислот могут быть ферментативным путем модифицированы-метилированы, фосфорилированы или ацетилированы. Такие модификации К-групп гистонов могут изменять их суммарный электрический заряд и другие свойства. Например, ацетилирование е-амино-групп остатков лизина приводит к нейтрализации их положительных зарядов. [c.875]

Это многообразие возникает за счет посттрансляционных модификаций аминокислот, таких, как метилирование, гидрокси-лирование, ацетилирование и пр. Так, у гороха наблюдалось метилирование гистонов III [124], ацетилирование гисто-нов IV [36]. [c.44]

В некоторых белках происходит ацетилирование а-аминогрупп и е-аминогрупп остатков лизина. Субстраты ацетилирования различаются по размеру от меланоцит-стимулирующего гормона (76) до цитохрома с и гистонов, В гистоне IV из тимуса теленка ацетилируются а-аминогруппа концевого остатка серина и боковой радикал Lys-16. Были выделены специфические ацетилазы, использующие в качестве молекулы-донора ацетил-СоА. Следует [c.545]

Совпадение времени модификации и репродукции хроматина дает основание думать, что ацетилирование (и метилирование) могут быть связаны со сборкой нуклеосом. Одна из возможностей состоит в том, что уменьшение положительного заряда гистонов может спо собство-вать уменьшению их сродства к ДНК. Это позволило бы лучше контролировать реакцию. Данная идея несколько утратила свою обоснованность ввиду того, что была продемонстрирована способность нуклеосом к реконструкции, по крайней мере in vitro, с немодифициро ванными гистонами (но см. гл. 29). [c.384]

Матричная активность ДНР при синтезе РНК резко снижается, если часть молекулы оказывается заблокированной гнстонамн (стр. 286). Существует гипотеза о том, что с помощью различных модификаций в структуре гистонов (нанример, с помощью их метилирования или ацетилирования) можно воздействовать на их способность ингибировать синтез РНК in vivo и тем самым регулировать синтез РНК в клетке [185]. [c.236]

Все эти модификации затрагивают внутренние остатки и являются кратковременными. Противоположную картину представляет собой стабильное ацетилирование N-концов некоторых гистонов, происходящее во время их синтеза. [c.384]

Цикл ацетилирования и деацетилирования гистонов хорошо изучен на сперме лосося (где вместо гистонов находятся основные белки, называемые протаминами). В этой системе гистоны НЗ и Н4 служат основной мишенью к каждому из них добавляется до четырех ацетильных групп. Гистоны Н2А и Н2В также ацетилируют-ся, но в меньшей степени. В этом и некоторых других случаях установлены положения, подвергающиеся ацетилированию (или метилированию). У различных органов эти положения неидентичны, хотя они и образуют небольшое число перекрывающихся сайтов. [c.384]

Недолговечность ацетилированного состояния оказалась препятствием для его изучения. Однако это препятствие можно преодолеть, добавляя масляную кислоту к клеткам, растущим в культуре. При этом ингибируется фермент гистон-деацетилаза и ацетилиро ванные нуклеосомы накапливаются. Все гистоны сердцевины ацетилированы. При ацетилиро вании в хроматине происходят изменения, подобные тем, которые наблюдаются при активации гена. Такой хроматин более чувствителен к ДНКазе I и (возможно) к нуклеазе микрококков. Одна- [c.384]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология