Azərbaycanca
Беларускі
Dansk
Deutsch
Española
Français
Indonesia
Italiana
日本語
Қазақ
Lietuvos
Nederlands
Português
Русский
සිංහල
แบบไทย
Türkçe
Українська
中國人
United State
Afrikaans
Гістон H4 — це гістоновий білок, який входить до структури хроматину в ядрах клітин евкаріот. Молекула гістона складається з білкового домену та довгого N-кінцевого хвоста. Гістон H4 входить до основної структури нуклеосоми разом з гістонами , та . Посттрансляційні модифікації гістонів, у першу чергу метилювання та ацетилювання, впливають на зміни експресії генів, які намотані на відповідну нуклеосому.
| гістони H4, родина 3 | |
|---|---|
| Ідентифікатори | |
| Символ | H4F3 |
| Entrez | |
| HUGO | |
| UniProt | |
| Інша інформація | |
| Локус | Хр. 3 |
Генетика
Гістон H4 кодований родиною генів, які розташовані в різних локусах:
Еволюційна консервативність
Білки гістонів є одними з найбільш консервативних білків евкаріот. Наприклад, послідовність гістону H4 з протеому бобів та бика розрізняються лише на 2 амінокислотних залишки з 102. Більшість мутацій, які спричиняють амінокислотні заміни в гістонах, призводять до загибелі клітини або організму. Ті, що не є летальними, викликають значні зміни в експресії генів та інші порушення.
Структура
Білки гістону H4 у різних організмів складаються з 102—135 амінокислотних залишків. Вони мають спільний структурний мотив, так звану «гістонову складку» (англ. histone fold), яка утворена з 3 α-спіралей, що з'єднані двома петлями. Гістон H4 зв'язується з гістоном H3, утворрюючи H3-H4 димер. Два таких димери збираються в тетрамер, який приєднується до тетрамеру з двох H2a-H2b димерів для утворення октамерного кору нуклеосоми.
Поліморфізми
Гістон H4 є одним з білків з найменшою швидкістю еволюції послідовності, тому невідомі його поліморфзми. Тим не менш, один організм зазвичай має багато генів, що дають білки з однаковою послідовністю, тому поява таких поліморфзмів у деяких з них теоретично не була б пошкодувальним фактором. Тому дійсна причина відсутності поліморфізмів залишається неясною.
Посттрансляційні модифікації
Окремі амінокислотні залишки гістону H4 можуть модифікуватися в зрілому функціональному білку. Основними модифікаціями є метилювання та ацетилювання, що зазвичай відбувається в N-кінцевих хвостах, хоча в гістонів знайдені всі типи посттрансляційних модифікацій білків.
Метилювання
Метилювання гістонів відбувається на залишках амінокислот лізину, аргініну та гістидину. Може відбуватися моно-, ді- або триметилювання залишків гістону H4. Метилювання гістонів пов'язане з різними клітинними функціями, такими як транскрипція, реплікація ДНК, репарація ДНК, формування гетерохроматину, репрограмування соматичних клітин тощо. Дослідження показали, що H4R3-метилювання (метилювання третього залишку аргініну в гістоні H4) за допомогою метилтрансферази PRMT1 є необхідним in vivo для встановлення або підтримки широкого спектра модифікацій «активного» хроматину. Також таке метилювання було суттєвим для можливості наступного ацетилювання N-кінцевого хвоста. Тим не менш, ацетилювання гістону H4 пригнічує його подальше метилювання за допомогою PRMT1.
Ацетилювання
Додавання до гістонів ацетильних груп послаблюю скрученість конденсованого гетерохроматину, оскільки негативні заряди цих груп розштовхують негативно заряджений фосфатний остов молекули ДНК. Значна кількість активаторів транскрипції має гістон-ацетилтрансферазну активність. Крім того, ацетилювання приваблює певні білки, які впізнають ацетильовані хвости гістонів, блокує роботу системи ремоделювання хроматину, а також нейтралізує позитивні заряди залишків лізину. Ацетилювання 16-го залишку лізину гістону H4 (H4K16Ac) є особливо важливим для структури та функції хроматину в більшості евкаріотів. Цей процес відбувається завдяки специфічним гістоновим лізинацилтрансферазам. H4K16 є єдиним здатним до ацетилювання сайтом на N-кінці гістону H4. Ацетилювання цього лізину впливає на формування компактної структури хроматину вищого порядку. H4K16Ac також бере участь в активації транскрипції та утворенні евхроматину.
Див. також
- Нуклеосома
- Гістони
- Хроматин
- Гістони H1, , ,
Примітки
- Bhasin M, Reinherz EL, Reche PA (2006). Recognition and classification of histones using support vector machine. J. Comput. Biol. 13 (1): 102—12. doi:10.1089/cmb.2006.13.102. PMID 16472024.
- Alberts B, Johnson A, Lewis J, Raff M, Roberts K, Walter P (2008). Molecular biology of the cell.
- Kamakaka, Biggins (2005). Histone variants: deviants?. Genes and Dev. 19: 295—316. doi:10.1101/gad.1272805.
- Kim JK, Samaranayake M, Pradhan S (2009). Epigenetic mechanisms in mammals. Cellular and Molecular Life Sciences. 66 (4): 596—612. doi:10.1007/s00018-008-8432-4.
- Huang, Litt, and Felsenfeld (2005). Methylation of histone H4 by arginine methyltransferase PRMT1 is essential in vivo for many subsequent histone modifications (2005), National Institutes of Health
- Tylor GC, Eskeland R, Hekimoglu-Balkan B, Pradeepa MM, Bickmore WA. H4K16 acetylation marks active genes and enhancers of embryonic stem cells, but does not alter chromatin compaction. Genome Res. 23: 2053—2065.
- Shrogren-Knaak et al. Histone H4-K16 Acetylation Controls Chromatin Structure and Protein Interactions (2006)
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет
Giston H4 ce gistonovij bilok yakij vhodit do strukturi hromatinu v yadrah klitin evkariot Molekula gistona skladayetsya z bilkovogo domenu ta dovgogo N kincevogo hvosta Giston H4 vhodit do osnovnoyi strukturi nukleosomi razom z gistonami ta Posttranslyacijni modifikaciyi gistoniv u pershu chergu metilyuvannya ta acetilyuvannya vplivayut na zmini ekspresiyi geniv yaki namotani na vidpovidnu nukleosomu gistoni H4 rodina 3IdentifikatoriSimvolH4F3Entrez3023HUGO4780UniProtP62805Insha informaciyaLokusHr 3 q13 13GenetikaGiston H4 kodovanij rodinoyu geniv yaki roztashovani v riznih lokusah HIST1H4A HIST1H4B HIST1H4C HIST1H4D HIST1H4E HIST1H4F HIST1H4I HIST1H4J HIST1H4K HIST1H4L HIST2H4A HIST2H4B HIST4H4Evolyucijna konservativnistBilki gistoniv ye odnimi z najbilsh konservativnih bilkiv evkariot Napriklad poslidovnist gistonu H4 z proteomu bobiv ta bika rozriznyayutsya lishe na 2 aminokislotnih zalishki z 102 Bilshist mutacij yaki sprichinyayut aminokislotni zamini v gistonah prizvodyat do zagibeli klitini abo organizmu Ti sho ne ye letalnimi viklikayut znachni zmini v ekspresiyi geniv ta inshi porushennya StrukturaBilki gistonu H4 u riznih organizmiv skladayutsya z 102 135 aminokislotnih zalishkiv Voni mayut spilnij strukturnij motiv tak zvanu gistonovu skladku angl histone fold yaka utvorena z 3 a spiralej sho z yednani dvoma petlyami Giston H4 zv yazuyetsya z gistonom H3 utvorryuyuchi H3 H4 dimer Dva takih dimeri zbirayutsya v tetramer yakij priyednuyetsya do tetrameru z dvoh H2a H2b dimeriv dlya utvorennya oktamernogo koru nukleosomi PolimorfizmiGiston H4 ye odnim z bilkiv z najmenshoyu shvidkistyu evolyuciyi poslidovnosti tomu nevidomi jogo polimorfzmi Tim ne mensh odin organizm zazvichaj maye bagato geniv sho dayut bilki z odnakovoyu poslidovnistyu tomu poyava takih polimorfzmiv u deyakih z nih teoretichno ne bula b poshkoduvalnim faktorom Tomu dijsna prichina vidsutnosti polimorfizmiv zalishayetsya neyasnoyu Posttranslyacijni modifikaciyiDokladnishe Posttranslyacijna modifikaciya Okremi aminokislotni zalishki gistonu H4 mozhut modifikuvatisya v zrilomu funkcionalnomu bilku Osnovnimi modifikaciyami ye metilyuvannya ta acetilyuvannya sho zazvichaj vidbuvayetsya v N kincevih hvostah hocha v gistoniv znajdeni vsi tipi posttranslyacijnih modifikacij bilkiv Metilyuvannya Dokladnishe Metilyuvannya bilkiv Metilyuvannya gistoniv vidbuvayetsya na zalishkah aminokislot lizinu argininu ta gistidinu Mozhe vidbuvatisya mono di abo trimetilyuvannya zalishkiv gistonu H4 Metilyuvannya gistoniv pov yazane z riznimi klitinnimi funkciyami takimi yak transkripciya replikaciya DNK reparaciya DNK formuvannya geterohromatinu reprogramuvannya somatichnih klitin tosho Doslidzhennya pokazali sho H4R3 metilyuvannya metilyuvannya tretogo zalishku argininu v gistoni H4 za dopomogoyu metiltransferazi PRMT1 ye neobhidnim in vivo dlya vstanovlennya abo pidtrimki shirokogo spektra modifikacij aktivnogo hromatinu Takozh take metilyuvannya bulo suttyevim dlya mozhlivosti nastupnogo acetilyuvannya N kincevogo hvosta Tim ne mensh acetilyuvannya gistonu H4 prignichuye jogo podalshe metilyuvannya za dopomogoyu PRMT1 Acetilyuvannya Dodavannya do gistoniv acetilnih grup poslablyuyu skruchenist kondensovanogo geterohromatinu oskilki negativni zaryadi cih grup rozshtovhuyut negativno zaryadzhenij fosfatnij ostov molekuli DNK Znachna kilkist aktivatoriv transkripciyi maye giston acetiltransferaznu aktivnist Krim togo acetilyuvannya privablyuye pevni bilki yaki vpiznayut acetilovani hvosti gistoniv blokuye robotu sistemi remodelyuvannya hromatinu a takozh nejtralizuye pozitivni zaryadi zalishkiv lizinu Acetilyuvannya 16 go zalishku lizinu gistonu H4 H4K16Ac ye osoblivo vazhlivim dlya strukturi ta funkciyi hromatinu v bilshosti evkariotiv Cej proces vidbuvayetsya zavdyaki specifichnim gistonovim lizinaciltransferazam H4K16 ye yedinim zdatnim do acetilyuvannya sajtom na N kinci gistonu H4 Acetilyuvannya cogo lizinu vplivaye na formuvannya kompaktnoyi strukturi hromatinu vishogo poryadku H4K16Ac takozh bere uchast v aktivaciyi transkripciyi ta utvorenni evhromatinu Div takozhNukleosoma Gistoni Hromatin Gistoni H1 PrimitkiBhasin M Reinherz EL Reche PA 2006 Recognition and classification of histones using support vector machine J Comput Biol 13 1 102 12 doi 10 1089 cmb 2006 13 102 PMID 16472024 Alberts B Johnson A Lewis J Raff M Roberts K Walter P 2008 Molecular biology of the cell Kamakaka Biggins 2005 Histone variants deviants Genes and Dev 19 295 316 doi 10 1101 gad 1272805 Kim JK Samaranayake M Pradhan S 2009 Epigenetic mechanisms in mammals Cellular and Molecular Life Sciences 66 4 596 612 doi 10 1007 s00018 008 8432 4 Huang Litt and Felsenfeld 2005 Methylation of histone H4 by arginine methyltransferase PRMT1 is essential in vivo for many subsequent histone modifications 2005 National Institutes of Health Tylor GC Eskeland R Hekimoglu Balkan B Pradeepa MM Bickmore WA H4K16 acetylation marks active genes and enhancers of embryonic stem cells but does not alter chromatin compaction Genome Res 23 2053 2065 Shrogren Knaak et al Histone H4 K16 Acetylation Controls Chromatin Structure and Protein Interactions 2006