진핵 생물 세포 내에서 DNA 및 단백질의 복잡한 구조 인 크로 마틴은 세포 기계에 대한 DNA의 접근성을 제어함으로써 유전자 발현을 조절한다. 염색질 리모델러는 유전자 전사를 촉진하거나 예방하기 위해 염색질 구조를 변형시키는 단백질이다. 한 가지 방법 염색질 리모델러는 유전자 발현을 차단하는 것입니다. "히스톤 패스"로 알려진 과정 인 DNA 분자를 따라 히스톤의 통과를 방지하는 것입니다.
히스톤 패스 이해 및 그 의미 :
히스톤 패스는 DNA 이중 나선을 따라 히스톤 옥타머의 움직임을 말합니다. 이 운동은 DNA 복제, 전사 및 복구를 포함한 다양한 과정에 중요합니다. 히스톤이 DNA에 단단히 결합 될 때, 이들은 이종 크로 마틴이라는 소형 구조를 형성하여 전사 인자와 RNA 폴리머 라제가 DNA에 접근하는 것을 방지하여 유전자 침묵을 초래한다. 염색질 리모델러는 히스톤 패스를 차단하고 헤테로 크로 마틴을 유지하여 유전자 발현을 억제 할 수있다.
차단 히스톤 패스 메커니즘 :
염색질 리모델러는 히스톤 패스를 차단하고 헤테로 크로 마틴을 유지하기 위해 몇 가지 메커니즘을 사용합니다.
1. ATP- 의존적 리모델링 :일부 염색질 리모델러는 ATP 가수 분해에서 에너지를 사용하여 히스톤 단백질 주위에 감염된 DNA의 반복 단위 인 물리적으로 이동하거나 "리모델링". 뉴 클레오 좀 구조를 방해함으로써, 염색질 리모델러는 히스톤 통과를 방지하고 전사를 제한하는 폐쇄 된 염색질 형태를 유지할 수있다.
2. 히스톤 변형 :염색질 리모델러는 또한 효소 활성을 통해 히스톤을 변형시킴으로써 히스톤 패스를 간접적으로 차단할 수있다. 예를 들어, 특정 리모델러는 히스톤 테일에 특정 화학 그룹 (메틸화, 아세틸 화)의 첨가를 촉진하여 히스톤 -DNA 상호 작용을 변경하고 염색질이 전사에 덜 접근 할 수 없게 만듭니다.
3. 억제 복합체의 모집 :염색질 리모델러는 억압적인 염색질 구조를 추가로 안정화시키고 히스톤 패스를 추가로 안정화시키는 다른 단백질 또는 복합체를 모집 할 수있다. 예를 들어, 이들은 히스톤에서 아세틸기를 제거하는 히스톤 데 아세틸 라제 (HDAC)를 모집하여 더 엄격한 히스톤 -DNA 결합 및 유전자 침묵을 초래할 수있다.
히스톤 패스를 차단하는 염색질 리모델러의 예 :
1. SWI/SNF 복합체 :효모에서, SWI/SNF 크로마틴 리모델링 복합체는 뉴 클레오 솜을 슬라이딩하고 히스톤 패스를 촉진함으로써 응축 된 크로마틴 영역을 열어줍니다. 그러나, 특정 조건 하에서, SWI/SNF는 또한 히스톤 패스를 차단하여 유전자 억제에 기여할 수있다.
2. ISWI Complex :ISWI (Imitation Switch) 복합체는 뉴 클레오 솜을 움직이고 퇴적 할 수있는 또 다른 널리 연구 된 리모델러입니다. 특정한 맥락에서, ISWI는 히스톤 패스를 차단하고 억제 염색질 구조를 안정화시켜 유전자 발현을 조절할 수있다.
결론 :
염색질 리모델러는 염색질 구조를 조절함으로써 유전자 발현을 제어하는 데 중요한 역할을한다. 히스톤 패스를 차단함으로써, 리모델러는 폐쇄 된 염색질 형태를 유지하여 DNA에 대한 접근을 제한하고 전사를 방지 할 수있다. 이 메커니즘은 개발, 세포 분화 및 환경 자극에 대한 반응을 포함한 다양한 세포 과정을 조절하는 데 필수적입니다. 염색질 리모델러의 작용에 대한 추가 이해와 히스톤 패스와의 복잡한 상호 작용은 유전자 조절 및 세포 기능의 기본 메커니즘에 대한 귀중한 통찰력을 제공 할 것입니다.
