主な違い - ヒストンとヌクレオソーム

人間の体には約50兆個の細胞があると言われています。各細胞は46本の染色体からなるゲノムをもっています。この46本の染色体には、約60億の塩基対が含まれています。2つの塩基対の間の長さは0.3nmと推定され、46本の染色体のDNAの総延長は約2mとなる。人間の体にあるDNAの全長を計算すると、100兆メートルにもなる。染色体DNAの全長は、ヒストンと呼ばれる特殊なタンパク質によって核の中でうまくパッキングされている。これらのDNAとヒストンの複合体はクロマチン線維と呼ばれる。DNAパッケージングは、真核生物において、核内のDNAの長さを調節する重要なプロセスである。DNAをヒストンでパッケージングするための基本単位をヌクレオソームという。ヒストンとヌクレオソームの大きな違いは、ヒストンがDNAをヌクレオソームにパッケージするタンパク質であり、ヌクレオソームがDNAパッケージングの基本単位であることです。

カタログ

1. 概要と主な相違点 2. ヒストンとは 3. ヌクレオソームとは 4. ヒストンとヌクレオソームの類似点 5. 横並び比較-表形式によるヒストンとヌクレオソーム 6. まとめ

ヒストンは何ですか？

ヒストンはクロマチン線維の主要なタンパク質成分である。基本的なタンパク質である。これらのタンパク質は、DNAを巻き取り、核に封じ込める際にその長さを短くするために必要なエネルギーと構造を提供します。主にDNAを巻き付け、安定化させるスプールとして機能する。したがって、ヒストンは染色体を組織化し、核の中で遺伝物質をパッケージングする上で非常に重要な役割を担っている。もしヒストンが存在しなければ、染色体は存在せず、解かれたDNAは非常に長く伸びてしまい、核内に局在することが困難になります。

ヒストンは非ヒストンと協調してDNAを安定化させており、したがって、非ヒストンの存在はヒストンの機能にとって不可欠である。ヒストンはコアタンパク質分子となり、クロマチンの基本単位であるヌクレオソームを形成する。ヌクレオソームには8個のヒストンが含まれ、DNAはヒストンのコア8量体を中心に数回回転して安定化する。

図01：ヒストン

ヒストンは遺伝子制御にも関与しており、遺伝子発現を制御するのに役立っている。

ヌクレオソームは何ですか？

ヌクレオソームは、DNAのパッケージングの基本的な構造単位である。ビーズを連ねたような形です。DN**セグメントをヒストンのコアタンパク質で包んだものである。コアヒストンは、8つのヒストンが集まってできた8量体である。8量体を構成する8つのヒストンは、H2A、H2B、H3、H4の4つのタイプに分けられ、それぞれのタイプはヌクレオソーム内に2つのタンパク質分子を含んでいます。コアDNAは球状のコアヒストン8量体にしっかりと巻き付き、ヌクレオソームを形成している。ヌクレオソームは鎖状に配置され、さらにヒストンをしっかりと巻きつけて、染色体内の安定したクロマチンを形成している。

図02：ヌクレオソーム

ヌクレオソームでヒストン8量体に巻きついているコアDNA鎖の長さは、約146塩基対である。ヌクレオソームの直径は約11nmで、クロマチン（スピロヘータ）中のヌクレオソームのらせんは直径30nm。ヌクレオソームはさらにヒストンによって支えられ、核の中でしっかりと巻き付いた構造になっている。

ヒストンとヌクレオソームの共通点

• ヒストンとヌクレオソームはともにDNAのパッケージングに関連している。
• ヒストンとヌクレオソームは、ゲノムの安定性に不可欠である。
• ヒストンもヌクレオソームもクロマチンの構成要素である。
• ヒストンとヌクレオソームは、ともに真核生物細胞の核に存在する。

ヒストンとヌクレオソームの違い

概要 - ヒストン vs. ヌクレオソーム

DNAのパッケージングは、真核生物において重要なプロセスである。DNAが引き伸ばされたり傷ついたりして失われることなく、核内で適応することを可能にします。DNAのパッケージングはヒストンによって支えられています。このヒストンは主に4種類あり、DNAのパッケージングの基本単位となる主要なタンパク質です。ヌクレオソームは、核となるヒストンに巻きついたDNAから構成されています。ビーズを連ねたような形です。ヌクレオソームが一緒になってクロマチン線維の構造を形成している。これがヒストンとヌクレオソームの違いである。

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引用

1. "ヒストン"、ウィキペディア、ウィキメディア財団、2018年2月17日。ここから入手可能

2.ネイチャー・ニュース、ネイチャー・パブリッシング・グループ。