Метилтрансфераза гистонов
Белки, метилирующие лизиновые остатки в гистонах (упоминающиеся в этой книге как гистоновые лизин метилтрансферазы или HKMTs ) и другие, содержат общий SET домен ( SU(VAR) / E(Z) / TRX ). Благодаря тому, что они обладают способностью метилировать гистон НЗ или Н4 по разным лизиновым остаткам, различные комплексы белков с SET доменами играют заметную роль в промотировании или ингибировании транскрипции специфических генов и формировании гетерохроматина. Некоторые белки с SET доменом являются членами так называемых групп поликомб ( PcG ) и триторакс ( trxG ), они соответственно поддерживают транскрипционно неактивное или активное состояние гомеотических генов при развитии растений и животных (главы " Транскрипционный сайленсинг, осуществляемый белками группы Polycomb " и " Регуляция транскрипции белками группы Trithorax "). Другие SET доменные белки, такие как SU(VAR)3-9 , участвуют в поддержании конденсированного состояния гетерохроматина особенно часто в областях повторяющихся последовательностей ДНК путем метилирования гистона НЗ по лизину 9 ( НЗК9 ).
Хотя и неполная, доступная функциональная информация о SET доменных белках Arabidopsis указывает на то, что эти белки участвуют в регуляции активности хроматина и в эпигенетической наследственности.
Лизиновые остатки в гистонах НЗ и Н4 могут быть моно-, ди- и триметилированными. Это сильно увеличивает комбинаторную сложность этих модификаций, определяет состояние гетерохроматина у разных организмов. Например, НЗК9mеЗ служит отличительной чертой гетерохроматина у животных и грибов, а у Arabidopsis это - эпигенетический маркер эухроматина. Наоборот, H3K9me1 и НЗК9mе2 - преимущественные маркеры неактивного хроматина у Arabidopsis, а у млекопитающих это показатели эухроматина. Происхождение этих различий и как они соотносятся с постулированным гистоновым кодом следует еще определить. Кроме этого, еще предстоит расшифровать и сильно взаимно перепутанные связи между специфическими модификациями гистонов и характером метилирования ( Tariq and Paszkowski, 2004 ).
В отличие от ацетилирования гистонов, которое может динамично регулироваться противоположными активностями HDACs и HATs , метилирование гистонов до недавнего времени рассматривалось как перманентный эпигенетический маркер. Однако недавно у млекопитающих была найдена деметилаза метилированного лизина, LSD1 , которая может деметилировать H3K4me1 и НЗК4mе2 , но не НЗК4mеЗ (глава " Модификации хроматина и механизм их действия "). В геноме Arabidopsis закодированы четыре предполагаемые LSD гомолога. Это указывает на то, что no-крайней мере некоторые метилирования гистонов у растений могут быть обратимыми.
Смотрите также:
