5.16: セントロメアのヒストンバリアント

ヒストン変異体は、構造的および配列的なバリエーションを持つヒストンタンパク質です。これらの変異体は、ヌクレオソーム内の標準的なヒストン対応物を置き換える「変異体」形態と見なすことができる。ヒストンバリアントの特定の翻訳後修飾により、クロマチンの複雑さがさらに高まり、組織特異的な遺伝子発現が調節されます。最も一般的なヒストンバリアントは、ヒストンH2A、H2B、およびリンカーヒストンH1ファミリーからのものです。しかし、ヒストンH3変異体のいくつかの変異体もますます研究されています。

ヒストンH3型:CENP-A

セントロソームクロマチンには、CENP-Aと呼ばれる特殊なヒストンタンパク質が含まれており、これは標準的なヒストンH3と60%の類似性を共有しています。動原体の組み立てとそれに続く微小管の結合に不可欠です。また、CENP-Aはセントロメアの同一性を維持するためのエピジェネティックなマークとして機能するという仮説も立てられています。CENP-Aは、CENP-Aターゲティングドメイン(CATD)を介して認識され、セントロメアにターゲットを絞られます。

インビトロの研究では、セントロメアヌクレオソームは、2つのCENP-Aと2つのH2A、H2B、およびH4ヒストンとオクトマーを形成することが示されています。それにもかかわらず、さまざまな真核生物を対象とした新しい研究により、CENP-Aを含むヌクレオソームの構造についていくつかの競合するモデルが生まれました。ヘミソームモデルによれば、ヌクレオソームは各ヒストンのコピーを1つだけ含み、四量体を形成します。さらに、最近の研究では、CENP-Aヌクレオソームは細胞周期が制御されていることが示されています。それらは、S期には八量体として存在し、細胞周期の他の期には半体として存在します。

CENP-A機能の制御緩和は、染色体の不安定性やがんに関連しています。いくつかの証拠は、結腸がん、腺がん、精巣胚細胞腫瘍、乳がん、肝細胞がんにおけるCENP-Aの過剰発現を示しています。