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

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jedoch unterscheidet sich die zeitliche Abstimmung vom Modifikationszyklus der übrigen Histone. Bei
Säugerzellen in Kultur werden während der S-Phase eine oder zwei Phosphatgruppen eingeführt. Die
wichtigste Phosphorylierungsreaktion ist jedoch das spätere Hinzufügen weiterer Phosphat-Gruppen wäh-
rend der Mitose, sodass schließlich bis zu sechs Phosphatgruppen an der N-terminalen Domäne von H1
vorhanden sind, die aber alle wieder am Ende der Zellteilung von Protein-Phosphatasen entfernt werden.
Die M-Phasen-Kinase katalysiert die Phosphorylierung von Hl und bildet dadurch für die Mitose einen
wichtigen Schalter.
5.3) Methylierung
Bei dieser Modifikation kommt es zu einer vermutlich nicht reversiblen Übertragung von Methyl-
Gruppen auf die Amino-Gruppe in der Seitenkette von Lysinen und / oder Argininen der Histone H3 und
H4. Während sich Acetylierung und Phosphorylierung bestimmten genetischen Vorgängen zuordnen las-
sen, ist die Funktion der Histon-Methylierung zur Zeit noch weitgehend ungeklärt; hauptsächlich deshalb,
weil die zugehörigen Enzyme noch nicht bekannt sind. Außerdem kommt es bei Methylierungen im Ge-
gensatz zu Acetylierungen und Phosphorylierungen zu keiner Änderung der Ladung an den Aminosäure-
Seitenketten, wodurch eine elektrophoretische Auftrennung von methylierten und unmethylierten Histo-
nen erschwert wird. Darüber hinaus können z.B. Lysin-Seitenketten mono-, di- oder trimethyliert werden,
wodurch eine hohe Varibilität erreicht wird (Strahl and Allis 2000). Wahrscheinlich haben aber methy-
lierte Lysinreste einen Einfluss auf die Phosphorylierung und Acetylierung anderer Aminosäuren (Chen
et al. 1999).
5.4) Der Histone Code
Erst 2000 haben BD Strahl und CD Allis noch einmal auf den Punkt gebracht, dass Modifikationen von
Histonen vielfältiger und komplexer sind, als oftmals angenommen, auch wenn sie nur auf dem begrenz-
ten Raum der flexiblen aminoterminalen Domänen abspielen. Man betrachte dazu nur die simple Folge
der Aminosäuren in den flexiblen Domänen der Histone H3 und H4 in Abb.24.
Unter gegebenen physiologischen Bedingungen könnten der eine, unter anderen Bedingungen der andere
oder beide oder schließlich die meisten Lysin-Reste acetyliert werden. Oder Bedingungen lösen die Ace-
tylierung eines Lysin-Restes oder zweier oder dreier Lysin-Reste aus und dazu noch die Methylierung
eines anderen Lysins und die Phosphorylierung eines Serins. Möglichkeiten für Variationen gibt es in