ヒストン

関数

DNA鎖のコンパクト化

ヒストンは、DNAを巻き取るスプールのような役割を果たす。これにより、真核生物の大きなゲノムは、細胞核の中に収まるように詰め込まれる。コンパクトになった分子は、パックされていない分子よりも4万倍も短くなる。

クロマチン制御

ヒストンは、DNAや核タンパク質との相互作用を変化させる変化を起こします。ヒストンとDNAの相互作用の長期的な変化は、エピジェネティック効果を引き起こす。ヒストン修飾の組み合わせは、いわゆるヒストンコードと呼ばれるコードを構成すると考えられています。ヒストンの修飾は、遺伝子制御、DNA修復、染色体凝縮（有糸分裂）など、多様な生物学的プロセスで作用する。

事例紹介

転写制御におけるヒストン修飾の例としては、以下のようなものがある。

改造の種類	ヒストン
	H3K4	H3K9	H3K14	H3K27	H3K79	H4K20	H2BK5
モノメチル化	活性化	活性化		活性化	活性化	活性化	活性化
ジメチル化		リプレッション		リプレッション	活性化
トリメチル化	活性化	リプレッション		リプレッション	アクティベーション, リプレッション		リプレッション
アセチル化		活性化	活性化

外側のDNAが内側に丸いヒストンを巻いている。ヘリカル軸を通して上から見た図

歴史

ヒストンは1884年にAlbrecht Kosselによって発見された。ヒストン」という言葉は19世紀後半にドイツ語の「Histon」に由来するが、その起源は不明で、おそらくギリシャ語の「histanai」か「histos」から来ている。1990年代初頭まで、ヒストンは核内DNAの梱包材に過ぎないと考えられていた。1990年代前半に、ヒストンの制御機能が発見された。

H5ヒストンの発見は、1970年代にまでさかのぼるようだ。

種を超えた保全

ヒストンは、真核生物の細胞核や、ある種の古細菌（ユーラシア大陸）には存在するが、細菌には存在しない。ヒストン蛋白質は、真核生物において最も高度に保存された蛋白質の一つであり、核の生物学に不可欠であることが示唆されている。一方、成熟した精子細胞では、ゲノムDNAのパッケージングにプロタミンを多用しており、より高いパッケージング率を達成するためにプロタミンを使用している可能性が高い。

コアヒストンは保存性の高いタンパク質であり、異なる種のヒストンタンパク質のアミノ酸配列の間にはほとんど違いがありません。リンカーヒストンは、通常、1つの種の中に複数の形を持ち、またコアヒストンに比べて保存度は低くなっています。