5.16: Варианты гистонов на центромере
Варианты гистонов — это гистоновые белки со структурными вариациями и вариациями последовательности. Эти варианты можно рассматривать как “мутантные” формы, которые заменяют их канонические гистоновые аналоги в нуклеосомах. Специфические посттрансляционные модификации гистоновых вариантов делают возможным дальнейшее усложнение хроматина и регулируют тканеспецифичную экспрессию генов. Наиболее распространенные варианты гистонов относятся к семействам гистонов H2A, H2B и линкерного гистона H1. Однако все больше изучаются несколько вариантов гистона H3.
Вариант гистона H3: CENP-A
Центросомный хроматин содержит специализированный гистоновый белок под названием CENP-A, который на 60% похож на канонический гистон H3. Он необходим для сборки кинетохора и последующего связывания микротрубочек. Также предполагается, что CENP-A выступает в качестве эпигенетической метки для поддержания идентичности центромеры. CENP-A распознается и нацеливается на центромеру через целевой домен CENP-A (CATD).
Исследования in vitro показали, что центромерные нуклеосомы образуют октомеры с двумя копиями CENP-A вместе с двумя копиями гистонов H2A, H2B и H4. Тем не менее, новые исследования у различных эукариот привели к нескольким конкурирующим моделям структуры CENP-A содержащих нуклеосом. Согласно модели полушария, нуклеосома содержит только по одной копии каждого гистона, образуя тетрамер. Кроме того, недавние исследования показали, что CENP-A нуклеосомы регулируются клеточным циклом. Они существуют как октамеры в S-фазе и как полусферы во время других фаз клеточного цикла.
Нарушение регуляции функций CENP-A связано с хромосомной нестабильностью и раком. Ряд доказательств указывают на сверхэкспрессию CENP-A при раке толстой кишки, аденокарциноме, опухолях половых клеток яичек, раке груди и гепатоцеллюлярной карциноме.
