हिस्टोन एसिटिलीकरण

हिस्टोन एसिटिलीकरण हिस्टोन प्रोटीन पर, मुख्य रूप से उनकी एन-टर्मिनल पूंछ पर, लाइसिन अवशेषों में एक एसिटाइल समूह का जुड़ना है। यह व्यापक रूप से खुले, प्रतिलेखनात्मक रूप से सक्रिय क्रोमेटिन से जुड़ा है: लाइसिन के धनात्मक आवेश को निष्क्रिय करके यह हिस्टोन-डीएनए संपर्कों को ढीला करता है, और यह रीडर प्रोटीन के लिए डॉकिंग साइट बनाता है जो प्रतिलेखन को सक्रिय करते हैं।

Definition

हिस्टोन एसिटिलीकरण हिस्टोन पर लाइसिन अवशेषों के एप्सिलॉन-अमीनो समूह में एक एसिटाइल समूह का प्रतिवर्ती, एंजाइमी रूप से उत्प्रेरित जोड़ है, जो सामान्यतः क्रोमेटिन को शिथिल करता है और प्रतिलेखन को बढ़ावा देता है, और हिस्टोन डीएसिटाइलसेज़ द्वारा हटाया जाता है।

Scope

यह प्रविष्टि हिस्टोन लाइसिन एसिटिलीकरण की रसायन विज्ञान और स्थान, राइटर और इरेज़र एंजाइम (एसिटाइलट्रांसफरेज़ और डीएसिटाइलसेज़), मार्क को पहचानने वाले रीडर मॉड्यूल, और सक्रिय क्रोमेटिन से इसके सामान्य संबंध को कवर करती है। यह संदर्भ-शैक्षणिक है और इसमें चिकित्सीय खुराक या व्यक्तिगत उपचार शामिल नहीं है।

Core questions

• लाइसिन का एसिटिलीकरण हिस्टोन-डीएनए इंटरैक्शन और क्रोमेटिन संघनन को कैसे बदलता है?
• कौन से एंजाइम मार्क को जोड़ते और हटाते हैं, और कौन से मॉड्यूल इसे पढ़ते हैं?
• हिस्टोन एसिटिलीकरण व्यापक रूप से सक्रिय प्रतिलेखन से क्यों जुड़ा है?
• एसिटिलीकरण और डीएसिटिलीकरण के बीच संतुलन कैसे विनियमित होता है?

Key concepts

• लाइसिन एसिटिलीकरण
• हिस्टोन एसिटाइलट्रांसफरेज़ (राइटर)
• हिस्टोन डीएसिटाइलसेज़ (इरेज़र)
• ब्रोमोडोमेन रीडर
• आवेश निष्क्रियकरण और क्रोमेटिन शिथिलीकरण
• एसिटिलीकरण-संबंधित सक्रिय क्रोमेटिन

Mechanisms

एसिटाइल समूह एसिटाइल-सीओए से हिस्टोन पूंछ पर विशिष्ट लाइसिन के एप्सिलॉन-अमीनो समूह में हिस्टोन एसिटाइलट्रांसफरेज़ (राइटर) द्वारा स्थानांतरित किए जाते हैं। एसिटिलीकरण लाइसिन के धनात्मक आवेश को निष्क्रिय करता है, हिस्टोन और ऋणात्मक रूप से आवेशित डीएनए बैकबोन के बीच इलेक्ट्रोस्टैटिक आकर्षण को कमजोर करता है और इस प्रकार न्यूक्लियोसोम पैकिंग को ढीला करता है। एसिटाइल-लाइसिन को ब्रोमोडोमेन-युक्त रीडर प्रोटीन द्वारा भी पहचाना जाता है, जो प्रतिलेखनात्मक और रीमॉडलिंग मशीनरी को भर्ती करते हैं। मार्क को हिस्टोन डीएसिटाइलसेज़ (इरेज़र) द्वारा उलट दिया जाता है, जो धनात्मक आवेश को बहाल करते हैं और संघनन का पक्ष लेते हैं। एसिटाइलट्रांसफरेज़ और डीएसिटाइलसेज़ गतिविधि का गतिशील संतुलन स्थानीय क्रोमेटिन पहुंच और प्रतिलेखनात्मक क्षमता को निर्धारित करता है।

Clinical relevance

हिस्टोन एसिटिलीकरण एंजाइमों का अध्ययन जीन अभिव्यक्ति के नियामकों और अनुसंधान सेटिंग्स में दवा लक्ष्यों के रूप में किया जाता है, और एसिटिलीकरण संतुलन का विघटन विभिन्न बीमारियों में वर्णित है। यह प्रविष्टि मार्क को समझने के लिए वर्णनात्मक पृष्ठभूमि है और व्यक्तिगत उपचार निर्णयों का आधार नहीं है।

Evidence & guidelines

हिस्टोन एसिटिलीकरण का प्रतिलेखनात्मक रूप से अनुमेय क्रोमेटिन के साथ संबंध, राइटर-इरेज़र-रीडर संगठन, और एसिटाइल-लाइसिन की ब्रोमोडोमेन पहचान शाहबाजियन और ग्रुनस्टीन, सेतो और योशिदा, और फुजिसवा और फिलिपकोपोलोस द्वारा समीक्षाओं में अच्छी तरह से स्थापित हैं। साइट-विशिष्ट कार्यात्मक परिणाम अवशेष और संदर्भ के अनुसार भिन्न होते हैं और मैपिंग का एक सक्रिय क्षेत्र बने हुए हैं।

History

हिस्टोन एसिटिलीकरण और प्रतिलेखनात्मक गतिविधि के बीच एक संबंध 1960 के दशक में प्रस्तावित किया गया था, लेकिन 1990 के दशक में जब हिस्टोन एसिटाइलट्रांसफरेज़ और डीएसिटाइलसेज़ को एंजाइमों के रूप में पहचाना गया, जो क्रमशः प्रतिलेखन को सक्रिय और दबाते हैं, तो इस क्षेत्र में तेजी से प्रगति हुई। ब्रोमोडोमेन को एसिटाइल-लाइसिन रीडर के रूप में बाद में चिह्नित करने से इस मार्क के लिए राइटर-रीडर-इरेज़र चित्र पूरा हुआ।

Key figures

• Michael Grunstein
• C. David Allis
• Edward Seto
• Tony Kouzarides
• Panagis Filippakopoulos

Seminal works

• shahbazian-grunstein-2007
• seto-yoshida-2014
• kouzarides-2007

Frequently asked questions

हिस्टोन एसिटिलीकरण प्रतिलेखन को सक्रिय करने की प्रवृत्ति क्यों रखता है?

एसिटिलीकरण हिस्टोन लाइसिन पर धनात्मक आवेश को निष्क्रिय करता है, हिस्टोन-डीएनए पकड़ को ढीला करता है और क्रोमेटिन को खोलता है, और यह ब्रोमोडोमेन रीडर प्रोटीन को भर्ती करता है जो सक्रिय करने वाली मशीनरी लाते हैं।

हिस्टोन एसिटिलीकरण को क्या हटाता है?

हिस्टोन डीएसिटाइलसेज़ (एचडीएसी) एसिटाइल समूहों को हटाते हैं, लाइसिन के धनात्मक आवेश को बहाल करते हैं और क्रोमेटिन संघनन और प्रतिलेखनात्मक दमन का पक्ष लेते हैं।