Language
Country/Area
No result found
Знаете ли вы, как хвост H2B изменяет структуру и функцию хроматина?
Гистон H2B — один из пяти основных гистонов в хроматине эукариотических клеток. Он имеет основную глобулярную структуру с длинными N-концевыми и C-концевыми хвостами, а его структура и функция напрямую влияют на состав нуклеосом и структуру хроматина. H2B, несомненно, является важным компонентом в изучении экспрессии генов и репарации ДНК.
Гистон H2B не только является структурным белком, но и играет ключевую роль в регуляции упаковки ДНК и обеспечивает поддержку экспрессии генов и репарации ДНК.
Конструктивные особенности
Гистон H2B состоит из 126 аминокислот, многие из которых имеют положительный заряд при клеточном pH, что позволяет H2B взаимодействовать с отрицательно заряженными фосфатными группами в ДНК. Его структура состоит из центрального глобулярного домена с выступающими наружу N-концевыми и C-концевыми хвостами, которые обычно имеют решающее значение для уплотнения хроматина.
Гибкость этих хвостов делает их важными для преобразования хроматина из структуры «бусины на нитке» в волокна размером 30 нанометров. Модификация хвоста H2B напрямую влияет на структуру хроматина и, таким образом, на экспрессию генов.
Функция и регуляция
Гистон H2B играет важную роль в ядерной биологии, помогая организовывать ДНК и участвуя в упаковке хромосом, регулируя транскрипцию, а также репликацию и восстановление ДНК. Интересно, что хвост H2B может регулировать структуру и функцию хроматина посредством посттранскрипционных модификаций, включая ацетилирование и убиквитинирование.
Убиквитинированный H2B часто ассоциируется с активно транскрибируемыми областями и стимулирует удлинение транскрипции, способствуя ремоделированию хроматина.
Например, ацетилирование определенных остатков лизина в H2B помогает ДНК-связывающим белкам получить доступ к хроматину, что, в свою очередь, влияет на транскрипцию генов. Более того, убиквитинированный H2B способен открывать и разворачивать области хроматина, обеспечивая доступ к транскрипционному аппарату. Реакция на повреждение ДНК
В случае повреждения ДНК убиквитинирование H2B имеет решающее значение для своевременного запуска процесса восстановления ДНК. Специализированные ферменты убиквитина RNF20/RNF40 модифицируют специфический сайт K120 H2B, и этот регуляторный процесс является ключевым для работы механизма восстановления.
Варианты изотипов
У человека существует 16 вариантов H2B, 13 из которых экспрессируются в нормальных клетках организма, а 3 — только в яичках. Эти варианты представляют собой похожие белки с небольшими изменениями в аминокислотной последовательности. Эти тонкие различия могут влиять на взаимодействие вариантов H2B с другими белками и наделять их уникальными функциями.
Варианты H2B экспрессируются в определенных областях хроматина и имеют различные типы посттранскрипционных модификаций, которые в совокупности приводят к различным биологическим функциям в разных тканях.
Посттранскрипционные модификации
H2B претерпевает ряд посттранскрипционных модификаций, включая ацетилирование, фосфорилирование и убиквитинирование, которые влияют на функциональную организацию хроматина. Исследования показали, что состояние ацетилирования H2B тесно связано с его ролью в активации транскрипции.
Геномика
Аминокислотная последовательность H2B в значительной степени сохранилась в ходе эволюции, и у человека существует 23 гена, кодирующих H2B, которые расположены в определенных кластерах генов на хромосомах 6 и 1. Хотя все гены H2B транскрипционно активны во время S-фазы, отдельные гены также экспрессируются во время других фаз клеточного цикла.
Благодаря этим богатым структурным и функциональным свойствам хвост гистона H2B, несомненно, является одним из ключевых факторов, регулирующих структуру хроматина. Сможем ли мы по мере углубления биологических исследований гистонов открыть в будущем больше неизученных регуляторных механизмов и глубже понять их значение в процессах клеточной жизнедеятельности?
