Histon H2A
Synonym: H2A
Englisch: histone H2A
Definition
Das Histon H2A, kurz H2A, ist eines von insgesamt fünf Strukturkomponenten des Nukleosoms und gehört zu den Kernhistonen.
Varianten
Die Histon H2A-Varianten sind innerhalb der Histonproteinfamilien am besten untersucht. Dazu gehören:[1]
- macroH2A: stabilisiert das Nukleosom und ist häufig mit einem repressiven Chromatinzustand verbunden
- H2A.X: ist hauptsächlich mit Euchromatin assoziiert[2]
- H2A.Bbd: ist assoziiert mit aktiver Transkription und DNA-Synthese
- H2A.Z: ist an verschiedenen Prozessen wie der Transkriptionskontrolle, der DNA-Reparatur und der Regulierung des zentromerischen Heterochromatins beteiligt[1][3]
Modifikationen
Die Monoubiquitinierung von Histon H2A (H2AUb1) gilt als repressive Chromatinmodifikation. H2AUb1 spielt eine wichtige Rolle bei der epigenetischen Etablierung von Zellschicksalen, indem es CpG-Inseln vor DNA-Methylierungen schützt.[4]
Der Phosphorylierung von H2A.X wird eine Rolle bei der Reaktion auf DNA-Schäden und der daran anschließenden DNA-Reparatur zugesprochen. Phosphoryliertes H2A.X wird daher häufig als Marker für DNA-Schäden verwendet.
Funktion
Im Rahmen der DNA-Komprimierung in Chromatin wird die negativ-geladene DNA um ein positiv-geladenes Histonoktamer gewunden. Dieses besteht aus jeweils 2 H2A-, H2B-, H3- und H4-Molekülen. Die Histone H2A und H2B formen zwei H2A-H2B-Dimere und interagieren mit dem (H3-H4)2-Tetramer. Die beiden H2A-Ketten bilden eine Andockstation für Histon H1 im Nukleosomenkern.[5]
Klinische Relevanz
Sequenzierungsstudien sowie klinische Exomsequenzierungen zeigen vererbte und de novo Keimbahnvarianten, die in der H2AUb1-Regulationsachse angereichert sind. Diese stehen mit neurologischen Entwicklungsstörungen in Verbindung, wie z.B.: [4][6]
Quellen
- ↑ 1,0 1,1 Giaimo et al. The histone variant H2A.Z in gene regulation. Epigenetics & chromatin 2019
- ↑ Biterge und Schneider Histone variants: key players of chromatin Cell and tissue research 2014
- ↑ Qiu et al. Histone variant H2A.Z facilitates DNA replication Science China. Life sciences 2020
- ↑ 4,0 4,1 Srivastava et al. Histone H2A Monoubiquitination in Neurodevelopmental Disorders Trends in genetics 2017
- ↑ Zhou et al. Nucleosome structure and dynamics are coming of age Nature structural & molecular biology 2019
- ↑ Al Aboud et al. Genetics, Epigenetic Mechanism In StatPearls. StatPearls Publishing 2021