Sandbox Reserved 614
From Proteopedia
(→''מבנה שניוני'') |
(→''מבנה מרחבי'') |
||
| Line 40: | Line 40: | ||
| - | היסטונים בנויים מ-4 תת-יחידות ולכן הם בעלי מבנה רבעוני. לכל תת-יחידה מבנה שלישוני כדודי המיוצב על ידי סוגי קשרים שונים:<scene name='Sandbox_Reserved_614/H_bonds/1'>קשרי מימן</scene> | + | היסטונים בנויים מ-4 תת-יחידות ולכן הם בעלי מבנה רבעוני. לכל תת-יחידה מבנה שלישוני כדודי המיוצב על ידי סוגי קשרים שונים:<scene name='Sandbox_Reserved_614/H_bonds/1'>קשרי מימן,</scene> |
| - | + | אינטרקציות יוניות הנוצרות בין <scene name='Sandbox_Reserved_614/Ion_int/1'>הקבוצות הצדדיות הטעונות . </scene> | |
| - | בהיסטונים לא נמצאו קשרים דו-גופרתיים למרות נוכחות | + | בהיסטונים לא נמצאו קשרים דו-גופרתיים למרות נוכחות שיירי ציסטאין בתוך מולקולה . |
</p> | </p> | ||
Revision as of 10:07, 21 September 2012
| This Sandbox is Reserved from 24/06/12, through 30/09/12 for use in the course "Advanced course in Biochemistry and Proteopedia" taught by Yael Shwartz and Yamit Sharaabi-Naor at the Weizmann Institute of Science. This reservation includes Sandbox Reserved 601 through Sandbox Reserved 635. |
To get started:
More help: Help:Editing |
Contents |
חלבונים היסטונים
היסטונים הם חלבונים בעלי אחוז גבוה של חומצות אמיניות ליזין וארגנין, לכן הם בעלי נקודה האיזואלקטרית בסיסית. מעניין שרצף חומצות אמיניות(המבנה הראשוני) בחלבונים אלה לא השתנה הרבה במהלך האבולוציה . בהשוואה בין היסטונים של יונקים, צמחים ופטריות נמצאה זהות גבוהה מאוד בהרכב חומצות האמיניות וברצף שלהן בחלבון. לדוגמה: היסטונים של האדם ושל חיטה נבדלים רק בחומצות אמיניות בודדות.
בנוסף לכך גם גודל מולקולות היסטון ומטענם קבועים למדי.
מכאן ניתן להסיק שהיסטונים הותאמו לתפקידם עוד בתקופת הקודם של צמחים, פטריות ובעלי החיים(לפני כ-700 מליון שנה). אין ספק שמאז התרחשו מוטציות רבות בגנים המקודדים לחלבונים היסטוניים, אך כנראה ,היצורים המוטנטיים לא שרדו ולכן השינוי בגנים לא עבר לדורות הבאים.
|
מבנה החלבון
היסטונים -שם כללי לקבוצה של חלבונים בסיסיים דומים. סה"כ בודדו 5 קבוצות של היסטונים ,מתוכם רק 4 קבוצות חלבונים משתתפים ביצירת נוקלאוסומים[1].
מסה מולקולרית של חלבונים השייכים לקבוצת ההיסטונים נעה בין 11000 עד 23000 דלטון[2]
להיסטונים מבנה של טטראמר - חלבון בנוי מ-4 תת-יחידות שכל אחת מהן היא שרשרת של שיירי חומצות אמיניות(במודל דינמי כל אחת מתת-יחידות מסומנת בצבע אחר).
מבנה ראשוני
היסטונים מכילים אחוז גבוה של ליזין[3] וארגנין[4].
ואחוז נמוך של
מבנה שניוני
במולקולות של היסטון ניתן להבחין בשני סוגי המבנים השניוניים: ו .שני המבנים השניוניים מיוצבים על ידי הנוצרים בין אטומים המשתייכים לקבוצות פפטידיות.
מבנה מרחבי
היסטונים בנויים מ-4 תת-יחידות ולכן הם בעלי מבנה רבעוני. לכל תת-יחידה מבנה שלישוני כדודי המיוצב על ידי סוגי קשרים שונים: אינטרקציות יוניות הנוצרות בין בהיסטונים לא נמצאו קשרים דו-גופרתיים למרות נוכחות שיירי ציסטאין בתוך מולקולה .
תפקיד החלבון
דנ"א בתא הפלוידי(תא רבייה) של אדם מכיל כ-30 מלירדים זוגות נוקלאוטידים.
אם לישר את מולקולת הדנ"א הדו-גדילית, אורכה תהיה בערך 1 מטר.
היסטונים מאפשרים "אריזה" של מולקולה ארוכה בתוך גרעין שנפחו רק כמה מיקרון מעוקבים
היסטונים יחד עם דנ"א וחומרים נוספים ( חלבונים מבניים שלא שייכים לקבוצת ההיסטונים ,אנזימים, כמות קטנה של רנ"א) מרכיבים כרומטין ממנו בנויים הכרומוזומים בתאים אוקריוטיים.
|
אינטרקציות עם דנ"א
חומר תורשתי בתאים חיים מאורגן בצורת כרומטין ממנו בנויים הכרומוזומים. בניית הכרומטין מתאפשרת הודות אינטרקציות יוניות הנוצרות בין קבוצה זרחתית במולקולת דנ"א שמטענה שלילי [5] לבין שיירים של חומצות אמיניות בסיסיות שמטענם חיובי. אינטרקציות אלה מאפשרים אריזה צפופה של דנ"א בגרעין: עוטף את המורכבת מהיסטונים> (מסומנים באדום)וכך נוצרים נוקלאוסומים שנצמדים אחד לשני ויוצרים כרומטין של כל כרומוזום בתא.
בקישור מצורף ניתן לצפות בסרטון שמציג את הסידור של חומר תורשתי בגרעין התא [6]
הקצה האמיני של היסטונים(כ-20 חומצות אמיניות) בולט באופן חופשי מנוקלאוסום והוא כנראה אחראי על אינטרקציה בין נוקלאוסומין .
באתר הבא ניתן לראות אינטרקציות בין היסטונים לבין דנ"א [7] כדי לראות את המבנים השונים , יש ללחוץ על ריבועים האפורים המסומנים ב-X
שינוים בחלבון והשפעתם
להיסטונים תפקיד חשוב בתהליכים תעתוק ושכפול של דנ"א חשוב שהאינטרקציות הקיימות בין ההיסטונים לבין דנ"א לא ישתנו ויאפשרו פתיחת הנוקלאוסומים לצורך תהליכים הללו. ידועים מיקרים בהם במקום האינטרקציות היונית בין דנ"א לבין היסטונים נוצרים קשרים קוולנטיים והדבר מונע פתיחת נוקלאוסומים וכך גם שכפול ותעתוק של דנ"א. במחקרים שנעשים בשנים אחרונות בודקים קשר בין שינויים כאלו לבין מומים שונים ועיקוב בהתפתחות
פעילות לתלמיד
מקורות
Harper's Illustrated Biochemistry, 28th Edition (LANGE Basic Science) by Peter J. Kennelly, Robert Murray, Victor Rodwell and David Bender (Jun 2, 2009)
Ya. Kolman, K.-G. Rem Taschenatlas der Biochemie
http://www.dnalc.org/
http://www.doe-mbi.ucla.edu/Legacy/CHEM153BH/Philip_Rosen/mol_master.html
http://www.nature.com/nsmb/journal/v14/n11/full/nsmb1337.html
</p>