ヒストンは、細胞の核(単数:核)に見られる基本的なタンパク質です。 これらのタンパク質は、すべての生物の遺伝的「青写真」である非常に長いDNA鎖を、核内の比較的小さな空間に収まる凝縮した構造に組織化するのに役立ちます。 それらをスプールと考えてください。これにより、長い長さの糸を単に引き出しの中に詰め込んだ場合よりも、小さな引き出しの中にはるかに多くの糸を収めることができます。
ヒストンは、単にDNA鎖の足場として機能するのではありません。 また、特定の遺伝子(つまり、単一のタンパク質に関連するDNAの長さ)に影響を与えることにより、遺伝子調節にも関与します。 製品)は、RNAを転写するために「発現」または活性化され、最終的には、特定の遺伝子が 作る。 これは、と呼ばれる関連プロセスを介してヒストンの化学構造をわずかに変更することによって制御されます アセチル化 そして 脱アセチル化.
ヒストンの基礎
ヒストンタンパク質は塩基であり、正味の正電荷を帯びていることを意味します。 DNAは負に帯電しているため、ヒストンとDNAは容易に結合し、前述の「スプーリング」が発生します。 8つのヒストンの複合体の周りに巻き付けられている多くの長さのDNAの単一のインスタンスは、いわゆる ヌクレオソーム. 顕微鏡検査では、染色分体(すなわち染色体鎖)上の連続するヌクレオソームは、ストリング上のビーズに似ています。
ヒストンのアセチル化
ヒストンのアセチル化は、ヒストン分子の一端にあるリジンの「残基」に、3炭素分子であるアセチル基を付加することです。 リジンはアミノ酸であり、20個ほどのアミノ酸がタンパク質の構成要素です。 これは、酵素ヒストンアセチルトランスフェラーゼ(HAT)によって触媒されます。
このプロセスは、染色分体上の近くの遺伝子のいくつかをRNAに転写する可能性を高め、他の遺伝子を転写する可能性を低くする化学的「スイッチ」として機能します。 これは、ヒストンを介したDNAアセチル化が、実際にDNA塩基対を変更することなく、遺伝子機能を変更することを意味します。これは、 エピジェネティック (「エピ」は「アポン」を意味します)。 これは、DNAの形状が変化すると、実際には遺伝子に秩序を与える調節タンパク質の「ドッキングサイト」が増えるために発生します。
ヒストンの脱アセチル化
ヒストンデアセチラーゼ(HDAC)はHATの反対を行います。 つまり、ヒストンのリジン部分からアセチル基を除去します。 これらの分子は理論的には互いに「競合」しますが、HATと HDAC部分は、DNAのレベルで大量の微調整が行われ、アセチルの加算と減算が行われることを示唆しています。 グループ。
HATとHDACはどちらも人体の発達過程で重要な役割を果たしており、これらの失敗は 適切に調節される酵素は、多くの病気の進行に関連しています。 それら。