Histon Asetilasyonu
Histon asetilasyonu, histon proteinleri üzerindeki lizin kalıntılarına, özellikle de N-terminal kuyruklarına bir asetil grubunun eklenmesidir. Genellikle açık, transkripsiyonel olarak aktif kromatin ile ilişkilendirilmektedir: lizinin pozitif yükünü nötralize ederek histon-DNA temaslarını gevşetmekte ve transkripsiyonu aktive eden okuyucu proteinler için bağlanma bölgeleri oluşturmaktadır.
Tanım
Histon asetilasyonu, histonlar üzerindeki lizin kalıntılarının epsilon-amino grubuna, genellikle kromatini gevşeten ve transkripsiyonu teşvik eden, histon deasetilazlar tarafından uzaklaştırılan, tersinir, enzimatik olarak katalizlenen bir asetil grubu eklenmesidir.
Kapsam
Bu madde, histon lizin asetilasyonunun kimyasını ve konumunu, yazıcı ve silici enzimleri (asetiltransferazlar ve deasetilazlar), bu işareti tanıyan okuyucu modülleri ve aktif kromatin ile genel bağlantısını kapsamaktadır. Referans-eğitim niteliğindedir ve terapötik dozajı veya kişiselleştirilmiş tedaviyi içermemektedir.
Temel sorular
- Bir lizinin asetilasyonu, histon-DNA etkileşimini ve kromatin sıkışmasını nasıl değiştirmektedir?
- Hangi enzimler bu işareti ekler ve çıkarır, ve hangi modüller onu okur?
- Histon asetilasyonu neden genellikle aktif transkripsiyon ile ilişkilendirilmektedir?
- Asetilasyon ve deasetilasyon arasındaki denge nasıl düzenlenmektedir?
Anahtar kavramlar
- Lizin asetilasyonu
- Histon asetiltransferazlar (yazıcılar)
- Histon deasetilazlar (siliciler)
- Bromodomain okuyucuları
- Yük nötralizasyonu ve kromatin gevşemesi
- Asetilasyonla ilişkili aktif kromatin
Mekanizmalar
Asetil grupları, histon asetiltransferazlar (yazıcılar) tarafından asetil-CoA'dan histon kuyruklarındaki belirli lizinlerin epsilon-amino grubuna aktarılmaktadır. Asetilasyon, lizinin pozitif yükünü nötralize ederek histonlar ile negatif yüklü DNA omurgası arasındaki elektrostatik çekimi zayıflatmakta ve böylece nükleozom paketlenmesini gevşetmektedir. Asetillenmiş lizinler ayrıca, transkripsiyonel ve yeniden modelleme mekanizmalarını toplayan bromodomain içeren okuyucu proteinler tarafından da tanınmaktadır. Bu işaret, pozitif yükü geri kazandıran ve sıkışmayı destekleyen histon deasetilazlar (siliciler) tarafından tersine çevrilmektedir. Asetiltransferaz ve deasetilaz aktivitesinin dinamik dengesi, lokal kromatin erişilebilirliğini ve transkripsiyonel yeterliliği belirlemektedir.
Klinik önem
Histon asetilasyon enzimleri, gen ekspresyonunun düzenleyicileri ve araştırma ortamlarında ilaç hedefleri olarak incelenmekte olup, asetilasyon dengesindeki bozulmalar çeşitli hastalıklarda tanımlanmaktadır. Bu madde, işareti anlamak için açıklayıcı bir arka plan sağlamakta olup, bireysel tedavi kararları için bir temel oluşturmamaktadır.
Kanıt ve kılavuzlar
Histon asetilasyonunun transkripsiyonel olarak izin verici kromatin ile ilişkisi, yazıcı-silici-okuyucu organizasyonu ve asetil-lizinin bromodomain tarafından tanınması, Shahbazian ve Grunstein, Seto ve Yoshida ile Fujisawa ve Filippakopoulos'un derlemelerinde iyi bir şekilde ortaya konulmuştur. Bölgeye özgü fonksiyonel sonuçlar kalıntıya ve bağlama göre değişmekte olup, aktif bir haritalama alanı olmaya devam etmektedir.
Tarihçe
Histon asetilasyonu ile transkripsiyonel aktivite arasında bir bağlantı 1960'larda öne sürülmüştür, ancak alan 1990'larda histon asetiltransferazlar ve deasetilazların sırasıyla transkripsiyonu aktive eden ve baskılayan enzimler olarak tanımlanmasıyla hızla ilerlemiştir. Bromodomainlerin asetil-lizin okuyucuları olarak daha sonraki karakterizasyonu, bu işaret için yazıcı-okuyucu-silici tablosunu tamamlamıştır.
Öne çıkan isimler
- Michael Grunstein
- C. David Allis
- Edward Seto
- Tony Kouzarides
- Panagis Filippakopoulos
İlgili konular
Temel eserler
- shahbazian-grunstein-2007
- seto-yoshida-2014
- kouzarides-2007
Sıkça sorulan sorular
- Histon asetilasyonu neden transkripsiyonu aktive etme eğilimindedir?
- Asetilasyon, histon lizinleri üzerindeki pozitif yükü nötralize ederek histon-DNA tutuşunu gevşetmekte ve kromatini açmakta, ayrıca aktive edici mekanizmaları getiren bromodomain okuyucu proteinleri toplamaktadır.
- Histon asetilasyonunu ne uzaklaştırır?
- Histon deasetilazlar (HDAC'ler), asetil gruplarını uzaklaştırarak lizinin pozitif yükünü geri kazandırmakta ve kromatin sıkışmasını ve transkripsiyonel baskılamayı desteklemektedir.