Разнообразные посттрансляционной модификации осуществляются по консервативных аминокислотных остатках, расположенных в неупорядоченных хвостах (или на грани хвоста и глобулярной части). Основные типы этих модификаций (ацетилирования лизинов, метилирования лизинов и аргинин, фосфорилирования серина и убиквитинування лизинов) и остатки, являющихся их мишенями в коревых гистонов, показано на рис. 2.3. Гистона Н1 подвергается фосфорилированию, а также еще одной модификации, которая встречается и для коревых гистонов, - поле (ADP)-рибозилюванню. Источником ацетатных групп является ацетил-кофермент А, катализирует реакцию гистона-ацетилтрансфераза (НАТ, Histone AcetylTransferase). Присоединение ацетата удаляет положительный заряд на остатке лизина. Ацетилирования относится к краткосрочным модификаций - гистона-деацетилазы (HD, Histone Deacetylase, обозначаются также как HDAC) способны удалять ацетатный остаток. Гистона-ацетилтрансферазы подразделяются на два класса. Класс В - цитоплазматические ферменты, осуществляющие ацетилирования гистонов сразу после синтеза. В ацетилированной форме гистона комплексы транспортируются гистоновых шаперон-переносчиками к ядру, где загружаются на ДНК. В хроматине статус ацетилирования в определенной зоне зависит от баланса активностей деацетилаз и ацетилтрансферазы класса А - ядерных ферментов.

 

Ядерные ацетилтрансферазы всегда работают в составе крупных мультибилкових комплексов, некоторые примеры приведены в таблице 2.1. Аналогично, мультибилкових комплексов привлечены и деацетилазни активности (например, в состав комплексов Sin3, NuRD). Ацетилирования является единственной из модификаций, о котором можно сказать однозначно, что она всегда коррелирует с повышением активности транскрипции и других функциональных процессов, происходящих в хроматине. Так, гиперацетильовани гистоны всегда присутствуют в транскрипционно активных участках хроматина, в репрессированных поддерживается деацетильований статус гистонов. Как видно из таблицы 2.1, ацетилтрансферазна активность является, в частности, компонентом общего фактора транскрипции TFIID. Кроме того, компоненты этого фактора-факторы, ассоциированные с белком TBP (TAFs) - входят и в состав других ацетилтрансферазних комплексов (SAGA, PCAF). Таким образом, ацетилирования гистонов является неотъемлемым элементом общей системы регуляции транскрипции (раздел 5).

 

Существует два типа механизмов влияния ацетилирования гистонов на структурно-функциональное состояние хроматина. Первый заключается в том, что удаление положительных зарядов из многочисленных лизинових остатков (рис. 2.3) приводит к снижению родства гистонов к ДНК. Как будет показано в следующем разделе, это не вызывает существенного изменения структуры нуклеосомы, но приводит некоторое снижение ее стабильности, а также способствует деконденсация хроматиновыми фибриллы. Второй, более важный механизм, является общим для ацетилирования и других модификаций: ацетилированные лизина узнаются многочисленными негистоновимы белками, имеет определенные функциональные последствия (пидпидрозд. 2.3.6).


Загрузка...
Яндекс.Метрика Google+