ヌクレオソームは、染色体の最小のパッケージング単位を表します。 リンカータンパク質およびリンカーDNAとともに、ヌクレオソームは クロマチン、構成する材料 染色体. 自己免疫疾患 リウマチサークルの 抗体 ヌクレオソームに。
ヌクレオソームとは何ですか？
ヌクレオソームは、ヒストン八量体の周りに巻かれたDNAで構成されています。 ヒストンは特定の基本的なタンパク質です DNA鎖への強い結合力を発達させます。 特に、豊富なベーシック アミノ酸 リジン & アルギニン ヒストンの基本性を提供します。 基本 タンパク質 酸性DNAにしっかりと結合して、ヌクレオソームの密に詰まった構造を形成することができます。 ただし、ヌクレオソームはの最も基本的なパッケージングユニットにすぎません クロマチン したがって、染色体の。 ヌクレオソームの発見は、1973年にドナルド・オリンズとエイダによって、腫れた細胞核の電子顕微鏡イメージングを介して行われました。 これにより、いわゆるDNAのソレノイド構造が明らかになりました。 これは、より多くのヌクレオソームが凝縮したものです。 クロマチン ファイバ。 このファイバーはコイルドコイルのように見えます。 個々のヌクレオソームは、リンカーDNAに結合した、いわゆるリンカーヒストンによって結合され、30nmファイバーとして知られるクロマチンの組織構造を形成します。
解剖学と構造
ヌクレオソームは、ヒストンとDNAのXNUMXつの基本的な構成要素で構成されています。 ヒストンは最初にヒストン八量体を形成します。 これは、XNUMXつのヒストンのタンパク質複合体を表しています。 この複合体の基本的な構成要素は、XNUMXつの異なるヒストンです。 これらには、 タンパク質 H3、H4、H2AおよびH2B。 同じタイプの147つのヒストンがそれぞれ結合して二量体を形成します。 ヒストン八量体は、1.65つの異なる二量体で構成されています。 68塩基対のDNAセグメントは、結果として生じるタンパク質複合体を10回包み込み、左巻きのスーパーヘリックス構造を形成します。 このDNAの巻きは、その長さを147ナノメートルから1ナノメートルに1分のXNUMXに短縮します。 酵素DNaseによるヒストンの消化は、いわゆるヌクレオソームコア粒子をもたらします。これは、ヒストン八量体とXNUMX塩基対のDNA断片から構成されています。 個々のヌクレオソームコア粒子は、リンカーヒストンHXNUMXによって結合されています。 リンカーヒストンは同時にリンカーDNAにリンクされています。 次に、ヒストンHXNUMXはさまざまなタンパク質を表します 組織、臓器、種によって異なります。 ただし、ヌクレオソームの構造には影響しません。 ヌクレオソームがリンカーヒストンH1とリンカーDNAによって結合されると、いわゆる30nmファイバーが形成されます。これは、DNAのより高いレベルの組織化を表しています。 30nmファイバーは、コイルドコイル（ソレノイド構造）の形をした30ナノメートルの厚さのクロマチンファイバーです。 ヒストンは非常に保守的です タンパク質 進化の過程でほとんど変わっていません。 これは、すべての真核生物でDNAを確保およびパッケージングする上での基本的な重要性によるものです。 したがって、ヌクレオソームの構造もすべての真核細胞で同じです。
機能と役割
ヌクレオソームの基本的な重要性は、遺伝物質を細胞核の可能な限り最小の空間に詰め込み、安全に保つ能力にあります。 密度の低い凝縮状態でも 染色体、非常にタイトなパッキングがまだ存在します。 しかし同時に、 酵素 この場合、DNAに到達します。 ここで、彼らは遺伝子情報のmRNAへの転送とタンパク質の合成を開始することができます。 ヌクレオソームはまた、エピジェネティックなプロセスにおいて主要な役割を果たします。 エピジェネティックス 個々の細胞の遺伝子の活動の変化に関係しています。 つながるとりわけ、体細胞のさまざまな器官への分化に。 さらに、後天的な特性は、エピジェネティックな変化によって形成されます。 ただし、遺伝物質の基本的な遺伝的構造はそのまま残ります。 ただし、さまざまな遺伝子は、ヒストンへの緊密な結合またはメチル化によって不活化されるだけでなく、密度の低いパッケージングによって再活性化される可能性があります。
病気
ヌクレオソームに関連する病気があります。 これらは主に 自己免疫疾患 その中で 免疫システム 生産する 抗体 体自身のタンパク質に対して。 とりわけ、ヌクレオソームも影響を受ける可能性があります。したがって、全身性自己免疫疾患では エリテマトーデス （SLE）、ヌクレオソームは、体自身によって攻撃される抗原を表します 免疫システム。 全身の開発において エリテマトーデス （SLE）、遺伝的要因と環境の影響の組み合わせは、おそらく病因に役割を果たしています。 循環ヌクレオソームのレベルの上昇は、患者の血清に見られます。 遊離ヌクレオソームは炎症反応を誘発し、細胞死を誘発する可能性があります リンパ球。 さらに、例えばデオキシリボヌクレアーゼ（DNase1）の活性が遺伝的に低下しているために、ヌクレオソームの分解が損なわれると、 つながる 彼らの増加に 濃度 したがって、ヌクレオソームに対する自己免疫疾患を発症するリスクが高くなります。 エリテマトーデス （SLE）。 エリテマトーデス（SLE）は、非常に広範な臨床像を特徴としています。 非常に異なる臓器が影響を受ける可能性があります。 最も一般的には、症状は 皮膚, 関節, 血 船, 泣きました。 典型的な 蝶に形成される形の紅斑 皮膚。 これは日光への暴露によって強められます。 に加えて 脱毛、 もあります 炎症 小さいの 血 船。 にさらされたとき 冷たい, レイノー症候群 （白から青みがかった変色 皮膚）が観察されます。 さらに、広範な 炎症 関節 開発します。 腎臓が関与している場合、病気の予後はリスクのために悪化します 腎不全.
