Histone / Chromatin/ Necleosome 이란?
Histone은 DNA를 돌돌말아 압축해서 보관할수 있는 단백질이다! 히스톤에는 대략 100개의 염기서열이 감길수가 있다. 실타래에 실이 돌돌돌 말려있는 모습을 한번 상상해보자.
히스톤은 아래 그림과 같은 모양으로 생겼다.
그림을 보면 알다시피 히스톤 한개가 있는게 아니라 저렇게 8개의 각각의 히스톤이 뭉쳐서 하나의 chromatin 을 이루게 된다! H2A, H2B, H3, H4 와 같은 히스톤들이 일반적으로 함께 뭉쳐 chromatin이 된다.
DNA는 실제 세포내에서 히스톤을 감고있고, 이렇게 감긴 형태를 뉴클레오좀 이라고 부른다.
(실타래: chromatin, histone, 실(DNA)과 실타래를 함께 부르는 용어: Nucleosome)
Euchromatin/ Heterochromatin 이란?
DNA가 크로마틴에 감겨있을때 전부 다 꽁꽁꽁 감겨져 있지는 않을 것이다. 뉴클레오 좀들이 느슨히 감겨있는 부분이 있고 느슨하지 않게 감겨있는 부분이 있다고 알려져 있다.
느슨하게 감겨져 있는 DNA 부분은 "Euchromatin" 이라고 불리며 반대로 빠듯하게 엮여 있다면 "Heterochromatin" 이라고 할 수 있다.
그러면 Euchromatin 인지 Heterochromatin 인지에 따라서 뭐가 다른걸까?
만약에 유전자지역이 Euchromatin과 Heterochromain 지역 중에 어디에 있으면 더 발현이 잘될까?
유전자가 전사되기 위해서는 RNA polymerase2 와 같은 여러 단백질이 서열에 붙어야되는데 유전자 지역이 히스톤에 꽁꽁 싸매져 있지 않은 지역이 더 전사에 유리할 것이다! 때문에 Euchromatin에 있는 유전자는 더 잘 발현이 될 수 있다.
그렇기 때문에 nucleosome 이 어떤 상태인지 아는 것이 매우 매우 중요하다고 할 수 있다.
히스톤 꼬리를 통한 nucleosome의 조절
그렇다면, nucleosome은 어떻게 조절이 되는걸까? 그것은 histone에서 힌트를 찾을 수 있다. 위 그림의 histone은 꼬리를 가지고 있다. 히스톤 꼬리는 나름대로의 이름을 가지고 있는데, 이는 히스톤의 아미노산 이름과 위치에서 따오게 된다.
H3 히스톤 꼬리에서 예를 들어보면 K라는 이름이 있는데, K는 lysine이라는 아미노산을 의미하며, K 옆에 숫자는 위치를 의미한다. 꼬리 바깥쪽에서 부터 시작해서 안으로 갈수록 숫자가 올라가는 식이다.
저 히스톤 꼬리에 다른 효소나 단백질이 와서 붙으면 nucleosome의 상태가 결정되는 것이다! 따라서 히스톤 꼬리에 붙은 단백질을 marker 마커로 사용하여 nucleosome이 얼마나 느슨한지 꽁꽁 싸매져 있는지 알 수있다.
이는 신기하게도 histone tail어느 위치에 단백질이 붙느냐와 연결되어있다.
다음 포스팅에서는 실제 어떤 marker가 이용되고 있으며 각각의 역할에 대해서 소개하도록 하겠다!
https://enjoybioinfo.blogspot.com/2020/06/h3k4me3-h3k9me2-h3k27me3.html
