百科首頁 > 正文

組蛋白密碼（動態(tài)轉錄調控成分）

次瀏覽 | 更新時間：2023-05-22

來源：網絡整理

精選百科

本文由作者推薦

組蛋白密碼

動態(tài)轉錄調控成分

組蛋白在翻譯后的修飾中會發(fā)生改變，從而提供一種識別的標志，為其它蛋白與DNA的結合產生協(xié)同或拮抗效應，它是一種動態(tài)轉錄調控成分，稱為組蛋白密碼(Histone code)。

基本信息

外文名	Histone code

基本概況

遺傳特異性由基因組堿基序列決定，序列變化導致細胞行為改變。但是科學發(fā)展到今天，這已不是問題的全部。有人提出"表觀遺傳學"概念，表觀遺傳學的一個典型例子就是抑瘤基因異常甲基化與腫瘤相關。隨著轉錄調控研究的深入，一種新的調節(jié)機制 --"組蛋白密碼"日益被科研工作者重視，組蛋白密碼信息存在于轉錄后組蛋白修飾等過程中。

性質：

染色體的多級折疊過程中，需要 DNA同組蛋白 (H3、H4、H2A、H2B和H1)結合在一起。

研究中，人們發(fā)現(xiàn)組蛋白在進化中是保守的，但它們并不是通常認為的靜態(tài)結構。這種常見的組蛋白外在修飾作用包括乙酰化、甲基化、磷酸化、泛素化、糖基化、ADP核糖基化、羰基化等等，它們都是組蛋白密碼的基本元素。與DNA密碼不同的是，組蛋白密碼和它的解碼機制在動物、植物和真菌類中是不同的。我們從植物細胞保留有發(fā)育成整個植株的全能性和去分化的特性中，就可以看出它們在建立和保持表觀遺傳信息方面與動物是不同的。在組蛋白的修飾中，乙?；?、甲基化研究最多。乙?；揎?/a>大多在組蛋白H3的 Lys9、l4、l8、23和H4的Lys5、8、12、l6等位點。對這兩種修飾結果的研究顯示，它們既能激活基因也能使基因沉默。甲基化修飾主要在組蛋白H3和H4的賴氨酸和精氨酸兩類殘基上。

組蛋白密碼

在真核細胞的細胞核中，核小體是染色質的主要結構元件（見圖）。核小體主要由四種組蛋白（H2A,H2B,H3和H4）構成。這四種組蛋白和纏繞于組蛋白的DNA共同組成了核小體。每個組蛋白都有進化上保守的N端拖尾伸出核小體外。這些拖尾是許多信號傳導通路的靶位點，從而導致轉錄后修飾。該類修飾包括組蛋白磷酸化、乙?；?、甲基化、ADP-核糖基化等過程。尤其是組蛋白乙酰化、甲基化修飾能為相關調控蛋白提供其在組蛋白上的附著位點，改變染色質結構和活性。一般來說，組蛋白乙?；?a class="dict" href="/azgame/od2747207.html">選擇性的使某些染色質區(qū)域的結構從緊密變得松散，開放某些基因的轉錄，增強其表達水平。而組蛋白甲基化既可抑制也可增強基因表達。乙?；揎椇图谆揎椡窍嗷ヅ懦獾?。在細胞有絲分裂和凋亡過程中，磷酸化修飾能調控蛋白質復合體向染色質集結。

細胞對外在刺激作出的每一個反應幾乎都會涉及到染色質活性的改變，這一改變就是通過修飾組蛋白，變換組蛋白密碼實現(xiàn)的。既然幾乎每一種生物學過程都有特定的組蛋白修飾標記，那么特定的組蛋白修飾標記就能反應相應的特定生物學過程。因此通過組蛋白修飾系列抗體特異性地識別靶蛋白修飾形式，就能簡化對組蛋白修飾的研究

染色質的轉錄活性與組蛋白修飾相伴（見表1）?？傮w上來說，組蛋白乙?；皆黾优c轉錄活性增強有關，而組蛋白甲基化修飾的結果則相對復雜，它可以是轉錄增強或轉錄抑制。

表1-組蛋白修飾與轉錄狀態(tài)

轉錄激活

轉錄抑制乙?；?/span>

增加

降低賴氨酸甲基化

組蛋白H3 K4

組蛋白H3 K9，K27,K79精氨酸甲基化

組蛋白H3 R2,R17,R26

降低

組蛋白H3 R4

有絲分裂過程也與特異性組蛋白修飾有顯著的相關性。在有絲分裂過程中，有數個組蛋白磷酸化反應，其中大多數由Aurora B激酶催化。特異性組蛋白修飾可在有絲分裂的不同階段檢測到，在細胞核分裂中發(fā)揮多種功能。（見表2）

表2－組蛋白修飾于有絲分裂

分裂間期

G2/M

分裂早期

分裂晚期 H3 S10 Phos

+/-

+++

++++H3 S28 Phos

+++CENP-A Ser 7 Phos

+++

+H4 K20 Me

+++

組蛋白修飾還參與DNA損傷和凋亡。在凋亡的級聯(lián)反應中，激酶（包括CHK1和CHK2）的主要底物之一是組蛋白衍生物H2A.X ，H2A.X的磷酸化是凋亡早期最早標志之一。在凋亡后期，Caspase激活蛋白激酶Mst1, Mst1使組蛋白H2B的14位絲氨酸磷酸化。這一修飾在染色質濃縮步驟中可檢測到，是凋亡途徑良好的標記物。也有報道稱在凋亡過程中發(fā)現(xiàn)組蛋白H2B的32位絲氨酸磷酸化。

應用：

隨著組蛋白密碼學說的進一步完善，研究者將能: 1更好地開發(fā)新藥。研究組蛋白密碼對藥物開發(fā)具有戰(zhàn)略意義，多種組蛋白修飾酶已成為相關疾病治療的靶目標。比如，組蛋白去乙酰酶（HDACs）抑制劑已應用于臨床治療多種腫瘤；2 深入探討遺傳調控和表觀遺傳調控相互作用的網絡與不同生物學表型之間的關系；3 在控制真核基因選擇性表達的網絡體系內進一步深入理解染色質結構、調控序列以及調控蛋白之間交互作用的內在機制；4 建立基因表達的調控網絡數據庫及其分析系統(tǒng)。總之，隨著越來越多組蛋白核心結構區(qū)域和修飾方式的確定，組蛋白密碼在基因調控過程中的作用會越來越明確。

組蛋白密碼相關的文章

腦神經（腦發(fā)出左右成對的神經）

也稱“顱神經”。是從腦發(fā)出左右成對的神經，屬于周圍神經系統(tǒng)。人的腦神經共12對：Ⅰ嗅神經、Ⅱ視神經、Ⅲ動眼神經、Ⅳ滑車神經、Ⅴ三叉神經、Ⅵ外展神經、Ⅶ面神經、Ⅷ位聽神經、Ⅸ舌咽神經、Ⅹ迷走神經、Ⅺ副神經、Ⅻ舌下神經。它們主要分布于頭面部，其中迷走神經還分布到胸腹腔內臟器官。在這12對腦神經中，第Ⅰ、

舌狀花（雙子葉植物綱桔梗目的植物）

舌狀花是菊科植物花的一種，具有舌狀花冠的花，為合瓣花，花冠下部連合成筒狀，上部連合呈扁平舌狀，如同向日葵花序外緣呈花瓣狀黃色的大型花。

孟廣美（中國臺灣女演員、模特、主持人）

小編整理：孟廣美（MengGuangmei），1967年12月1日出生于中國臺灣省，中國臺灣女演員、模特、主持人。-1985年，十八歲的孟廣美到意大利念書，從事先修班，隨后進入米蘭模特學校就讀。-1995年，進入演藝圈發(fā)展，參演的首部電影為意大利艾米利亞羅馬涅

洪凌波（小說《神雕俠侶》中的角色）

洪凌波，是金庸小說《神雕俠侶》中的角色，是赤練仙子李莫愁的嫡傳弟子，陸無雙的師姊。洪凌波相貌挺美，武功不弱，她長期伴隨在師父左右，有時代師出手殺人，陪同師父一起闖蕩江湖，客觀上為發(fā)揮古墓派威名起到一定作用。她在一出場奉李莫愁之命來殺陸氏一門時提到她不過十五六歲年齡，所以應該和小龍女相仿或略小一些，比

香港島（簡稱為港島）

小編整理：香港島，香港特別行政區(qū)下轄行政區(qū)。香港島（英文：HongKongIsland），簡稱為港島，是中國香港最繁華的地方。香港島簡稱為港島香港島（英文:HongKongIsland），簡稱為港島，是香港最繁榮的地方?；拘畔⒅形拿愀蹗u外文名HongKon

塔克拉瑪干沙漠（中國最大的沙漠、世界第二大流動沙漠）

塔克拉瑪干沙漠（含義：“胡楊樹之鄉(xiāng)”、“多胡楊樹的地方”），別稱“死亡之海”，位于中國新疆塔里木盆地的中央，東面有祁連山，西面是阿賴山與塔吉克斯坦共和國接壤，南面是昆侖山，北面是天山。塔克拉瑪干沙漠分屬于新疆維吾爾自治區(qū)巴音郭楞蒙古自治洲、喀什市、和田市和阿克蘇地區(qū)。塔克拉瑪干沙漠是中國最大的沙漠，