ヌクレオソームとは？

ヌクレオソームは、圧縮と転写の原因となるDNA内の粒子であり、遺伝情報を運ぶこともあります。 各ヌクレオソームは直径約10 nmで、ヒストンと呼ばれる単純なタンパク質のコアの周りにらせん状に巻かれたDNAの鎖で構成されています。 ヌクレオソームは細胞の核内にあり、DNAに付着すると、7つのクロマチンの1つを形成します。

ヌクレオソームがDNAの鎖に繰り返しサブユニットとして結合すると、構造は「ビーズのストリング」に似ています。この形態では、DNAは活発な転写、つまりDNAがRNAに変換されるプロセスを受けています。 ミスや汚染を避けるため、DNAは直接タンパク質に変換されません。

ヌクレオソームの構造は、ヒストンタンパク質を中心にしています。 ヒストンは、遺伝子の基本的な構成要素である高濃度のアミノ酸を含む単純なタンパク質です。 各ヒストンコアには、ヒストンオクトマーを形成する4種類のヒストンタンパク質のペアが含まれています。 ヒストンオクトマーの周りには、146塩基対のDNAがスーパーヘリカルの形で包まれ、一緒にヌクレオソームが形成されます。

ヌクレオソームは、細胞の核内のDNAの「パッケージング」であり、シグネチャ構造がDNAのアクセシビリティを決定します。 ヌクレオソームが邪魔になっている場合、転写に関与する化学物質はクロマチンに接続できないため、転写タンパク質はまずヌクレオソームを完全に排出するか、クロマチンが露出するまでDNA分子に沿ってスライドさせる必要があります。 DNAのその部分がRNAに転写されると、ヌクレオソームは元の場所に戻ることができます。

直線に引き伸ばすと、各哺乳類の核のDNAの長さは約2メートルになりますが、哺乳類の細胞の核の直径はわずか10マイクロメートルです。 DNAが核内に収まるのは、ヌクレオソームの複雑な折りたたみ作用です。 「ひも状のビーズ」の外観は、各ヌクレオソームを接続して直径約10 nmの繊維を形成する「リンカー」DNAに由来します。 H1ヒストンの存在下で、ヌクレオソームの反復鎖は、直径30 nmの鎖を形成し、はるかに密な充填率を持ちます。 ヌクレオソームのコアにH1が存在すると、隣接するタンパク質が反応して折り畳みおよびループ配列を開始し、非常に多くの情報をそのような小さなパッケージに含めることができるため、パッキング効率が高くなります。 今日でも、ヌクレオソームによって開始される正確なパッキング機構は完全には理解されていません。