Войти
H3K27ac представляет собой эпигенетическую модификацию ДНК-упаковывающего белка гистона H3. Это метка, указывающая на ацетилирование по 27-му остатку лизина белка гистона H3.
H3K27ac связан с более высокой активацией транскрипции и поэтому определяется как активная метка энхансера. H3K27ac обнаруживается как в проксимальных, так и в дистальных областях сайта начала транскрипции (TSS).
Ацетилирование лизина Белки обычно ацетилируются по остаткам лизина, и эта реакция зависит от ацетил-кофермент A в качестве донора ацетильной группы. В ацетилировании и деацетилировании гистонов гистоновые белки ацетилируются и деацетилируются по остаткам лизина в N-концевом хвосте как часть регуляции гена. Обычно эти реакции катализируются ферментами с активностью гистонацетилтрансферазы (HAT) или гистондеацетилазы (HDAC), хотя HAT и HDAC могут изменять статус ацетилирования также негистоновые белки.
Регулирование факторов транскрипции, эффекторных белков, молекулярных шаперонов и белков цитоскелета посредством ацетилирования и деацетилирования является важным посттрансляционным регуляторным механизмом. аналогично фосфорилированию и дефосфорилированию под действием киназ и фосфатаз. Не только состояние ацетилирования белка может изменять его активность, но и недавно было высказано предположение, что эта посттрансляционная модификация может также пересекаться с фосфорилированием, метилированием, убиквитинирование, сумоилирование и другие для динамического контроля клеточной передачи сигналов.
В области эпигенетики, s, ацетилирование гистонов (и деацетилирование ), как было показано, являются важными механизмами регуляции транскрипции генов. Однако гистоны - не единственные белки, регулируемые посттрансляционным ацетилированием.
H3K27ac указывает на ацетилирование лизина 27 на субъединице белка гистона H3:
| Abbr. | Значение |
| H3 | семейство гистонов H3 |
| K | стандартное сокращение для лизина |
| 27 | положение аминокислотного остатка. (считая от N- конец) |
| ас | ацетильная группа |
Геномная ДНК эукариотических клеток обернута вокруг специальных белковых молекул, известных как гистоны. Комплексы, образованные петлей ДНК, известны как хроматин. Основной структурной единицей хроматина является нуклеосома : она состоит из основного октамера гистонов (H2A, H2B, H3 и H4), а также линкерного гистона и примерно 180 пар оснований ДНК. Эти гистоны ядра богаты остатками лизина и аргинина. Карбоксильный (С) конец этих гистонов способствует взаимодействию гистонов с гистонами, а также взаимодействиям гистонов с ДНК. Амино (N) -концевые заряженные хвосты являются участком посттрансляционных модификаций, таких как тот, который замечен в H3K36me3.
Посттрансляционная модификация гистоновых хвостов путем модификации гистонов комплексы или комплексы ремоделирования хроматина интерпретируются клеткой и приводят к сложному комбинаторному транскрипционному выходу. Считается, что код гистонов диктует экспрессию генов за счет сложного взаимодействия между гистонами в определенной области. Текущее понимание и интерпретация гистонов основывается на двух крупномасштабных проектах: ENCODE и «Эпигеномная дорожная карта». Целью эпигеномного исследования было изучение эпигенетических изменений по всему геному. Это привело к состояниям хроматина, которые определяют области генома путем группирования взаимодействий различных белков или модификаций гистонов вместе. Состояние хроматина исследовали в клетках дрозофилы, изучая место связывания белков в геноме. Использование ChIP-секвенирования выявило участки в геноме, характеризующиеся разной полосой. Различные стадии развития были профилированы и у Drosophila, акцент был сделан на релевантности модификации гистонов. Анализ полученных данных привел к определению состояний хроматина на основе модификаций гистонов.
Геном человека был аннотирован состояниями хроматина. Эти аннотированные состояния могут использоваться как новые способы аннотирования генома независимо от базовой последовательности генома. Эта независимость от последовательности ДНК обеспечивает эпигенетический характер модификаций гистонов. Состояния хроматина также полезны для идентификации регуляторных элементов, не имеющих определенной последовательности, таких как энхансеры. Этот дополнительный уровень аннотации позволяет глубже понять регуляцию клеточно-специфических генов.
Поскольку модификации H3K27ac и H3K27me3 находятся в одном месте на гистоновый хвост, они противостоят друг другу. H3K27ac часто используется для поиска активных энхансеров и сбалансированных энхансеров, вычитая из другого энхансерного знака H3K4me1, который содержит все энхансеры.
.
Ацетилирование обычно связано с повышающей регуляцией гены. Так обстоит дело с H3K27ac, который является меткой активного энхансера. Он обнаруживается в дистальных и проксимальных областях генов. Он обогащен сайтами начала транскрипции (TSS). H3K27ac разделяет местоположение с H3K27me3, и они взаимодействуют антагонистическим образом.
H3K27ac обогащена регуляторными областями генов, вовлеченных в болезнь Альцгеймера, включая тау-белки и амилоидную невропатологию.
Ацетилирование гистоновой метки можно обнаружить разными способами:
1. Последовательность иммунопреципитации хроматина (ChIP-секвенирование ) измеряет количество обогащенной ДНК после связывания с целевым белком и иммунопреципитации. Это приводит к хорошей оптимизации и используется in vivo для выявления связывания ДНК с белком, происходящего в клетках. ChIP-Seq можно использовать для идентификации и количественного определения различных фрагментов ДНК для различных модификаций гистонов вдоль геномной области.
2. Секвенирование микрококковой нуклеазы (MNase-seq ) используется для исследования областей, которые связаны с хорошо расположенными нуклеосомами. Для определения положения нуклеосом используется фермент микрококковой нуклеазы. Видно, что правильно расположенные нуклеосомы имеют обогащенные последовательности.
3. Анализ для секвенирования хроматина, доступного для транспозаз (ATAC-seq ), используется для поиска участков, свободных от нуклеосом (открытый хроматин). Он использует гиперактивный транспозон Tn5, чтобы выделить локализацию нуклеосом.
