5.8
뉴클레오솜의 질서 있는 배열은 조밀하고 보호적인 염색질 조직을 초래하며, 이는 여러 가지 방법으로 유전 정보에 대한 접근을 방해할 수 있습니다.
첫째, RNA 중합효소와 같은 DNA 결합 단백질은 히스톤 표면에 결합된 DNA와 쉽게 결합할 수 없습니다. 또한 히스톤 주위의 DNA 상처는 심하게 구부러져 있어 DNA 결합 단백질에서 식별할 수 없습니다. 마지막으로, 비히스톤 염색질 단백질은 뉴클레오솜과 연관되어 추가 압축을 유발할 수 있습니다.
따라서 진핵 세포는 뉴클레오솜을 일시적 및 국소적으로 리모델링할 수 있는 ATP 의존성 염색질 리모델링 복합체(ATP-dependent chromatin remodeling complex)라는 효소를 가지고 있습니다.
이 복합체는 히스톤 단백질과 그 주위에 감긴 DNA에 모두 결합하는 ATP 가수분해 소단위체를 포함합니다. ATP의 가수분해는 히스톤 코어와 DNA 사이의 상호 작용을 방해하는 데 필요한 에너지를 제공합니다.
여러 차례의 ATP 가수분해에서 얻은 에너지는 리모델링 복합체가 뉴클레오솜 슬라이딩(히스톤이 DNA에서 해리되지 않고 DNA를 따라 이동하는 과정)을 유발할 수 있도록 합니다.
뉴클레오솜 슬라이딩은 루프-벌지 전파 모델(loop-bulge propagation model)에 의해 가장 잘 설명된다. 여기서 링커 영역의 DNA는 히스톤 코어로 밀어 루프를 형성합니다.
이 팽창은 파동처럼 히스톤 코어 주위로 전파되어 히스톤-DNA 상호 작용을 끊고 재구성합니다. 이 과정은 DNA를 따라 히스톤 코어를 이동시켜 지금까지 접근할 수 없었던 DNA 염기서열을 노출시킵니다.
히스톤 샤페론(histone chaperones)과 관련된 리모델링 복합체는 뉴클레오솜 옥타머 코어의 부분적 또는 완전한 교체를 촉진하여 염색질 접힘에 간접적으로 영향을 미칩니다. 예를 들어, 히스톤 H3를 중심체 특이적 H3 히스톤으로 대체하면 염색체에서 중심체의 위치를 표시합니다.
비히스톤 DNA 결합 단백질은 또한 뉴클레오솜 위치와 안정성에 영향을 미칩니다. 일부 결합 단백질은 뉴클레오솜 형성을 선호할 수 있고 다른 단백질은 근처에서 뉴클레오솜이 형성되는 것을 허용하지 않을 수 있습니다.
그러므로 뉴클레오솜의 정확한 위치는 비히스톤 DNA 결합 단백질의 성질에 달려 있다; 그리고 염색질 리모델링 복합체의 존재 때문에 뉴클레오솜의 구성 그리고 배열은 매우 동적이다.
뉴클레오솜은 염색질 압축의 기본 단위입니다. 각 뉴클레오솜은 히스톤 코어 주위에 단단히 결합된 DNA로 구성되어 있으며, 이로 인해 DNA 중합효소 및 RNA 중합효소와 같은 DNA 결합 단백질이 DNA에 접근할 수 없게 됩니다. 따라서 근본적인 문제는 작고 보호적인…
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