Histone und Nukleosomen und ihr Einfluss auf die - StV Biologie ...
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3.2.2) Die Core-Partikel<br />
Die Core-Partikel besitzen trotz <strong>ihr</strong>er geringeren Größe ähnliche Eigenschaften wie <strong>die</strong> Nucleosomen,<br />
Umfang <strong>und</strong> Größe sind ähnlich, sodass wahrscheinlich <strong>die</strong> gr<strong>und</strong>legende geometrische Struktur der Par-<br />
tikel <strong>auf</strong> den Wechselwirkungen zwischen der DNA <strong>und</strong> dem Proteinoktamer des Core-Partikels beruht.<br />
Bereits <strong>die</strong> elektronenmikroskopische Aufnahme eines Nucleosomen-Cor-Kristalls 1977 durch Finch et<br />
al. zeigte, dass <strong>die</strong>se Partikel homogen verteilt sind. Röntgenbeugungsanalysen <strong>und</strong> elektronenmikrosko-<br />
pische Untersuchungen <strong>die</strong>ser Kristalle durch Aaron Klug <strong>und</strong> John Finch ergaben in Folge für das Core-<br />
Partikel Dimensionen von 11 x 11 x 5,5 nm. Weitere Analysen ließen vermuten, dass sich ein H3- <strong>und</strong><br />
H4-Tetramer im Zentrum des Nucleosoms befindet, während je ein H2A-H2B Dimer an den Enden loka-<br />
lisiert ist. Dadurch wurden lang bekannte biochemische Bef<strong>und</strong>e bestätigt: Ließ man Nucleosomen in<br />
Lösungen hoher NaCl-Konzentration auseinander brechen, fand man neben der proteinfreien DNA als<br />
charakteristische Zerfallsprodukte Dimere der <strong>Histone</strong> H2A-H2B, sowie Tetramere aus je zwei Exempla-<br />
ren H3 <strong>und</strong> H4. Als Zwischenprodukte traten Hexamere <strong>auf</strong>, denen ein genau ein H2A-H2B-Dimer fehlte.<br />
Abb12. Elekronenmikroskopische Aufnahme eines<br />
Nucleosomen-Core-Kristalls. (Finch et al. 1977)<br />
Abb.13 Die Kristallstruktur des Histon-Core-Oktamers. H2A-H2B<br />
Dimer in blau. H32-H42 Tetramer in weiß. Oben: Aufsicht. Unten: Seitenansicht.<br />
Der mögliche DNA-Verl<strong>auf</strong> ist in der Aufsicht als dünner Schlauch<br />
(mit ¼ des DNA-Durchmessers) <strong>und</strong> in der Seitenansicht als parallele Linien<br />
in einem Bündel von 20 A Breite dargestellt. (Lewin S.581)<br />
Röntgenstruktur-Analysen von kristallisierten Core-Partikeln (Luger et al. 1997) ermöglichen einen ge-<br />
naueren Einblick in <strong>die</strong> Architektur von Nucleosomen. Die einzelnen Histon-Positionen wurden sichtbar,<br />
<strong>und</strong> es wurde deutlich, dass der globuläre Anteil der <strong>Histone</strong> aus einer Folge von α-Helices mit verbin-<br />
denden Schleifen entsteht. Charakteristisch ist dabei eine zentral gelegene lange α-Helix, <strong>die</strong> beiderseits<br />
von kürzeren α-Helices flankiert wird.<br />
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