Histone und Nukleosomen und ihr Einfluss auf die - StV Biologie ...

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Trotzdem ist die Lokalisation von Histon H1 noch nicht restlos geklärt, denn obwohl Hl für die Bil-
dung der 30-nm-Struktur notwendig ist, ist H1 in 30nm Fäden schlechter zu finden als in 10nm Fäden, die
H1 noch enthalten. Auch durch Röntgenstrukturanalyse erzielte Beugungsdaten deuten mehr und mehr
darauf hin, dass H1 wahrscheinlich innen lokalisiert ist.
3.2.4) Nucleosomenassembly
Wie Histone mit der DNA bei der Nucleosomenbildung assozi-
ieren, war schon immer eine schwierige Frage, die für einige
Verwirrung sorgte. Bilden die Histone zuerst das Oktamer, um
das sich die DNA später herumwickelt? Oder bindet ein H32-
H42-Kern die DNA, und danach werden die H2A-H2B-Dimere
hinzugefügt? Die Selbstformierung ist in vitro eine langsame
und langwierige Reaktion, die dadurch eingeschränkt wird, dass
die sich bildenden Partikel zur Präzipitation neigen, wobei in
vitro beide Wege zur Formierung von Nucleosomen möglich
sind.
An der Assoziation der Histone mit der DNA sind in Folge
Hilfsproteine beteiligt, die als „molekulare Anstandsdamen"
(Chaperone) fungieren, indem sie an die Histone binden und
entweder einzelne Histone oder Histonkomplexe kontrolliert an
die DNA übergeben. Das ist wahrscheinlich deshalb notwendig,
da Histone als basische Proteine generell eine hohe Affinität zu
Abb. Zwei mögliche Wege des Nucleosomenassembly.
DNA kann in vitro
einerseits dirket mit einem Histonoktamer
in Wechselwirkung treten, oder
aber sich zuerst mit dem H32-H42-
Tetramer zusammenlagern, an das danach
die H2A-H2B-Dimere angefügt
werden. (Lewin S.584)
DNA besitzen. Die Hilfsproteinen, wie z.B. Nl und Nucleoplasmin aus Xenopus Eiern, sind saure Protei-
ne, die durch die Bindung an die Histone deren positive Nettoladung vermindern. Dadurch können Histo-
ne Nucleosomen bilden, ohne dass sie in anderen kinetisch günstigen Zwischenstufen hängen bleiben.
Versuche, Nucleosomen in vitro zu erzeugen, begannen mit der Analyse von Reaktionen zwischen freier
DNA und Histonen. Neue Nucleosomen bilden sich in vivo jedoch nur, wenn DNA repliziert wird. Mit
Extrakten aus menschlichen Zellen, welche die SV40-DNA replizieren und aus den Produkten Chromatin
aufbauen, entwickelte man ein System, das die notwendigen Reaktionen simuliert. Die Chromatinbildung
verläuft dabei bevorzugt mit replizierender DNA, wobei der Hilfsfaktor CAF-1, ein Komplex mit mehr
als fünf Untereinheiten und einer Masse von 238 kD, erforderlich ist. CAF-1 wirkt stöchiometrisch, und
seine Funktion besteht darin, neusynthetisierte H3- und H4-Histone zu binden und an der Replikationsga-