histon modification

Coding/biology

histon modification

jjbang 2012. 9. 8. 18:31

histon modification

histon은 크게 5 부분으로 구성 아래와 같이 구성

histon의 modification은 크게 아래의 종류로 구성되어 있다.

•De/Acetylation

•Methylation

•Phosphorylation

•Ubiquitination

•ADP-Rybosilation

•Swi/Snf complex, which, in vitro, uses the energy of ATP hydrolysis to disrupt

histone-DNA interactions

Histone Modifications - Role

•Transcription – Acetylation/Methylation

•DNA repair – H2A -Phosphorilation

•Mitosis – chromosomal arrengement

•Chromatin assembly – DNA replication

유비퀴틴(ubiquitin)은 76개의 아미노산으로 구성되어 있는 단백질이다. 처음에 알려진 기능은, 유비퀴틴이 다른 단백질에 결합함으로써 단백질의 분해를 촉진하는 것이었다. 그러나 최근들어 유비퀴틴의 다른 기능들이 속속 밝혀지고 있다전사가 일어나는 과정에 DNA의 올바른 전사를 결정하는 TCR, 즉 transcription coupled repair에도 유비퀴틴이 관여하는 것으로 알려져 있다.

Protein modification에 속하는 phosphorylation의 경우에 phosphorylation과 함께 dephosphorylation 과정으로 조절되어진다. Ubiquitination의 경우에도 마찬가지로 ubiquitination과 함께 ubiquitin을 제거하여 조절할 수 있도록 deubiquitination 과정을 가지고 있다. 즉, ubiquitinated protein을 분해시키는 것을 촉진하거나 다양한 protein의 기능을 조절하는 역할을 하기 위해서, ubiquitination을 시키는 enzymes과 함께 ubiquitin을 제거하는 deubiquitination enzymes (DUBs)이 존재하게 된다는 의미이다.

-어떤 단백질이 세포 속에서 얼마 동안 역할을 할 것인가는 선택적인 분해작용에 의해 엄격하게 조절; 이를 위해 세포는 주로 유비퀴틴이라고 하는 작은 단백질을 대상 단백질에 부착시켜 표지하고, 프로테아좀(proteasome)이라고 하는 거대 단백질 복합체가 유비퀴틴으로 표지된 단백질을 인식하여 선택적으로 분해

Histone Modifications Map

Histone Modifications - Role

•Transcription – Acetylation/Methylation

•DNA repair – H2A -Phosphorilation

•Mitosis – chromosomal arrengement

•Chromatin assembly – DNA replication

Examples of Biological Role of Histone Modifications

•Acetylation –Lisine

•Transcription – loosening the strand

•Replication – the positioning of histones

•Gcn5 – h3k14

histone acetylation은 histone의 DNA에 대한 친화력을 약화시킴으로서 30 nm fiber의 형성을 억제.

acetylation은 histone acetyltransferase(HAT)에 의해 일어나며

-히스톤 단백질의 아세틸화 반응(histone acetylation)은 아세틸기(-COCH3)가 히스톤 꼬리 부위의 리신 아미노산에 결합하는 반응으로 양성전하를 잃게 되어 뉴클레오좀 간의 연결이 느슨해지게 하여 유전자의 전사를 용이하게 함(그림 19.4b). 즉, 히스톤 아세틸화 효소는 염색질 구조를 변화시키거나 다른 전사인자들을 가까이에 불러 모아 유전자의 전사를 촉진시킬 수 있음

-다른 종류의 화학기가 가역적으로 히스톤 단백질의 꼬리에 붙을 수 있는데, 예를 들어 메틸기(methyl group, -CH3)가 붙으면 염색질의 응축을 가져옴.

Acetylation mechanism