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DNA壓縮的強大工具 - 組蛋白

日期:2024-01-29 14:41:50

你知道嗎?你體內的每個細胞幾乎都有六英尺長的DNA?最大的人類細胞的直徑僅相當于一根頭發的寬度。這是不是很神奇?你是否想知道為什么所有的DNA都不會在細胞內四處亂竄?是的,答案就是組蛋白。當DNA纏繞在組蛋白周圍時,它的長度會縮短至0.09毫米。本文將重點介紹組蛋白的定義,根據不同功能進行分類以及核小體的結構。


1. 組蛋白的定義

組蛋白是指各種簡單的水溶性蛋白,富含堿性氨基酸賴氨酸和精氨酸,與真核染色質中的DNA結合成核小體。它們存在于真核細胞的細胞核內。它們的功能是將DNA包裝成結構單位,稱為核小體。組蛋白是染色質中的主要蛋白質。染色質是細胞核內DNA和蛋白質的組合體。由于DNA纏繞在組蛋白周圍,它們還在基因調控中發揮作用。


2. 組蛋白的分類

有五個家族的組蛋白(H1到H5)。根據不同的功能,它們被分為兩組。一組是核心組蛋白,包括H2A,H2B,H3和H4。另一組是連接組蛋白,包括H1和H5。核心組蛋白形成核小體的中心,因此稱為“核心”。連接組蛋白位于核小體的入口和出口處,將DNA固定在位,因此稱為“連接”。

2.1 核心組蛋白

核心組蛋白包括H2A,H2B,H3和H4,它們都以二聚體的形式存在,這些二聚體非常相似,它們都具有組蛋白折疊結構域:三個α螺旋由兩個環連在一起。正是這種螺旋結構使得不同的二聚體之間可以相互作用,特別是以頭尾相接的方式(也稱為握手結構),正如圖1所示。由于不同二聚體之間有相互作用的特性,這四個不同的二聚體可以聚集形成一個含八個亞基的核小體。

核心組蛋白H2A/H2B/H3/H4的三維結構

圖1. 核心組蛋白H2A/H2B/H3/H4的三維結構

(圖片來源:維基百科)

2.2 連接組蛋白

除了核心組蛋白,還有另一種類型的組蛋白,被稱為連接組蛋白,包括H1和H5(在鳥類中)。所有多細胞真核生物中存在的連接組蛋白都是組蛋白家族中最不同的一組,具有眾多細胞類型和發育階段特異性的變體。連接組蛋白H1是染色質結構的基本組成部分,它將核小體連接成更高階的結構。組蛋白H5的功能與組蛋白H1相似,在某些細胞中代替H1。連接組蛋白對染色質的更高階結構至關重要,因為它們與核小體間的DNA結合,并促使單個核小體之間的相互作用。


3. 核小體的結構

如您所知,核心組蛋白形成二聚體和四聚體,二聚體含有兩個組蛋白,四聚體含有四個組蛋白。每個核小體有兩個相同的二聚體,每個二聚體由一個H2A和一個H2B組蛋白組成。這被稱為H2A-H2B二聚體。此外,每個核小體還有一個由兩個H3和兩個H4組蛋白組成的四聚體。這被稱為H3-H4四聚體。然后,這兩個四聚體和DNA形成一個核小體。正如圖2所示。

核小體結構圖

圖2. 核小體結構圖

(圖片來源:維基百科)

一根DNA鏈將繞核心組蛋白纏繞1.65圈。核小體之間的相互作用允許形成更高級別的結構。連接組蛋白H1結合在DNA的入口和出口處的核小體上,從而將DNA固定在位置上,形成更高級別的結構。這些更高級別的結構可以使染色質濃縮到形成染色體的程度。染色體位于細胞核內,包含基因。染色體的熟悉形狀是X形。正是組蛋白使得這種熟悉的結構成為可能。

在這里,我們列出了華美生物組蛋白抗體產品的部分內容,如表1所示。

表1. The active immune checkpoint proteins from CUSABIO

靶點 貨號 產品名稱 種屬 應用范圍
HIST1H1E CSB-PA010380PA25nme1HU HIST1H1E (Ab-25) Antibody Human, Mouse ELISA, WB, IHC, IF, ChIP
HIST1H1D CSB-PA010379PA140nforHU HIST1H1D (Ab-140) Antibody Human, Mouse, Rat ELISA, WB, IHC, IF
HIST1H1C CSB-PA010378PA186nme1HU HIST1H1C (Ab-186) Antibody Human, Mouse, Rat ELISA, WB, IP
HIST1H1C CSB-PA010378OA167ncrHU HIST1H1C (Ab-167) Antibody Human, Mouse, Rat ELISA, WB, IHC, IF
HIST1H1C CSB-PA010378OA96nme1HU HIST1H1C (Ab-96) Antibody Human, Mouse, Rat ELISA, WB, IHC, IF, ChIP
HIST1H1C CSB-PA010378OA109nforHU HIST1H1C (Ab-109) Antibody Human, Rat ELISA, WB, IHC, IF
HIST1H1C CSB-PA010378OA45nme2HU HIST1H1C (Ab-45) Antibody Human, Mouse, Rat ELISA, WB, IHC, ChIP


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