Биохимия / Гистоны

Гистоны, и их биологическая роль

ПРОСТЫЕ   БЕЛКИ Глобулярные по растворимости: гистоны, протамины, альбумины, глобулины, проламины, глютелины и протеиноиды, негистоновые белки.

Фибрилярные:растворимые в концентрированных растворах и нерастворимые.

Глобулярные: Гистоны (от греч. histos - ткань) - тканевые белки многоклеточных организмов, связанных с ДНК хроматина. Это белки небольшой молекулярной массы (11000-24000); по электрохимическим свойствам относятся к белкам с резко выраженными основными признаками (изоэлектрическая точка у разных гистонов колеблется в пределах 9,5-12,0). Гистоны имеют только третичную структуру. Выделяют 5 главных типов или фракций гистонов: Н₁, Н_2а, Н_2b, Н₃, Н₄. Деление основано на ряде признаков, главным из которых является соотношение лизина и аргинина во фракциях (табл. 1 )

Таблица 1. Характеристика отдельных фракций гистонов
Фракция	Номенклатура по соотношению лизин/аргинин	Молекулярная масса (Х 103)	Молярная доля, %			Соотношение лизин/аргинин
			лизин	аргинин
Н1	Очень богатая лизином	19,5-22,0	27-29	1,5	19
Н2b	Умеренно богатая лизином	14,0	14-18	7-8	2
Н2а	Умеренно богатая аргинином	15,0	11	10	1,1
Н3	Очень богатая аргинином	15,3	9	14	0,7
Н4	Богатая аргинином и глицином	11,3	10	13	0,7

 

Выделен дополнительный тип гистонов - гистон Н₅, содержащийся в ядерных эритроцитах птиц, амфибий и рыб. Имеются и некоторые другие модификации гистонов, но доля их невелика.

В естественных условиях гистоны прочно связаны с ДНК и выделяются в составе нуклеопротеида. Связь гистон - ДНК электростатическая, так как гистоны имеют большой положительный заряд, а цепь ДНК - отрицательный. Гистоноподобные белки встречаются в составе рибосом цитоплазмы клеток. У одноклеточных организмов некоторые из фракций гистонов отсутствуют. У бактерий нет типичных гистонов, а у вирусов есть гистоно-подобные белки.

Основные функции гистонов - структурная и регуляторная. Структурная функция состоит в том, что гистоны участвуют в стабилизации пространственной структуры ДНК, а следовательно, хроматина и хромосом. Четыре фракции гистонов, за исключением Н₁, составляют основу нуклеосом, являющихся структурными единицами хроматина; фракция Н₁ заполняет фрагменты ДНК между нуклеосомами. Регуляторная функция заключается в способности блокировать передачу генетической информации от ДНК к РНК.