Гістони, virtual laboratory wiki, fandom powered by wikia
Гістони - основний клас нуклеопротеинов. ядерних білків. необхідних для складання та упаковки ниток ДНК в хромосоми. Існує п'ять різних типів гістонів, названих H1, H2A, H2B, H3 і H4. Послідовність амінокислот в цих білках практично не відрізняється в організмах різного рівня організації. Гістони - невеликі, сильно основні білки, асоційовані безпосередньо з ДНК. Вони беруть участь у структурній організації хроматину, нейтралізуючи за рахунок позитивних зарядів амінокислотних залишків негативно заряджені фосфатні групи ДНК, що робить можливою щільну упаковку ДНК в ядрі. Завдяки цьому 46 молекул ДНК диплоїдного генома людини загальною довжиною близько 2 м, що містять в сумі 6-109 пар основ, можуть поміститися в клітинному ядрі діаметром всього 10 мкм.
За дві молекули кожного з гістонів Н2А, Н2В, Н3 і Н4 складають октамер, обвитий сегментом ДНК довжиною 146 п.о. утворюючим 1,8 витка спіралі поверх білкової структури. Ця частка діаметром 7 нм називається нуклеосоме. Ділянка ДНК (лінкерних ДНК), безпосередньо не контактує з гістонові октамер, взаємодіє з гістонів Н1. Цей білок закриває приблизно 20 п.о. і забезпечує формування суперспіральну структури (соленоїда) діаметром 30 нм. Коли хроматин конденсується з утворенням метафазної хромосоми, соленоїдні структури утворюють петлі діаметром 200 нм, що містять ДНК довжиною 80000 п.о. Петлі пов'язані з остовом з білків (ядерний остов), причому приблизно 20 петель утворюють мінідиски. Велике число мінідисків укладається в стопку, складаючи хромосому. Внаслідок цього ДНК виявляється згорнута настільки щільно, що навіть найменша хромосома людини містить близько 50 млн п.о.
Група негістонових білків високо гетерогенна і включає структурні ядерні білки, безліч ферментів і факторів транскрипції, пов'язаних з певними ділянками ДНК і здійснюють регуляцію генної експресії і інших процесів.
Гістонові білки цікаві з багатьох точок зору. Завдяки високому вмісту лізину і аргініну вони, як уже згадувалося, проявляють сильно основні властивості. Крім того, послідовність амінокислот гістонів, т. Е. Їх первинна структура, мало змінилася в процесі еволюції. Це добре видно при порівнянні амінокислотноїпослідовності гістонів ссавців, рослин і дріжджів. Так, Н4 людини і пшениці відрізняються лише кількома амінокислотами. До того ж розмір молекули білка і її полярність досить постійні. З цього можна зробити висновок, що гістони були оптимізовані ще в епоху загального попередника тварин, рослин і грибів (понад 700 млн років тому). Хоча з тих пір в гістонових генах відбувалися незліченні точкові мутації, всі вони, очевидно, приводили до вимирання мутантних організмів
Гістони в октамер мають рухливий N-кінцевий фрагмент ( «хвіст») з 20 амінокислот, який виступає з нуклеосом і важливий для підтримки структури хроматину і контролю за генної експресією. Так, наприклад, формування (конденсація) хромосом пов'язано в фосфорилуванням гістонів, а посилення транскрипції - з ацилированием в них залишків лізину. Деталі механізму регуляції до кінця не з'ясовані.