セントロメアのヒストン変異体

セントロメアは、各染色体上の狭窄した領域であり、そこで動原体と微小管が集まり、細胞分裂の後期に染色分体の忠実な分離を確保します。

ほとんどの真核生物では、セントロメアはセントロメアコアとペリセントリックヘテロクロマチン領域の2つのクロマチンドメインに分割されています。

すべての真核生物のセントロメアコアには、セントロメアプロテインAまたはCENP-Aと呼ばれるコアヒストンH3の変異体が含まれています。CENP-Aは、他の3つのコアヒストンH2A、H2B、H4とともに、セントロメア特異的ヌクレオソームを形成します。

CENP-Aの機能的なC末端フォールドドメインは、真核生物の間で高度に保存されています。しかし、タンパク質のN末端テールは、サイズと配列の両方で大きなばらつきを示しています。

酵母Saccharomyces cerevisiaeのセントロメアコアは、単一の有糸分裂紡錘体に結合した単一のCENP-Aヌクレオソームを含んでおり、したがって、これらはポイントセントロメアと呼ばれます。

このコアセントロメア領域は、約125bpsのATリッチペリセントリックDNA配列に隣接しています。この領域は、メチル化ヒストンH3を含むヌクレオソームによって特徴

付けられます。

セントロメアクロマチンは、動原体や微小管との相互作用のためにCENP-Aを含むヌクレオソームを露出させる三次元構造を形成します。

対照的に、ヒト染色体のセントロメアコアは、CENP-Aヌクレオソームと通常のH3ヌクレオソームを交互に配置しています。これらの規則的なH3ヌクレオソームはジメチル化されています。

これらの交互ブロックは、最大5 Mbsの長さにまたがり、主にアルファサテライトDNAと呼ばれる短く反復的なATリッチDNA配列を含み、その両側にはペリセントリックヘテロクロマチンDNAが並んでいます。

CENP-Aがヌクレオソームにロードされるタイミングも種によって異なります。たとえば、人間では、後期期とG1期の間に負荷がかかります。プラントでは、負荷はG2後期に発生します。