WikiSysop: Stvorena nova stranica sa sadržajem: »'''Histon H3''' je jedan od pet histona (osnovna bjelančevina) koje pronalazimo u jezgri stanice. Njegova molekularna masa je 15 kDa. Osnovna uloga histona H3 je stvaranje tetramera zajedno s histonom H4 koji se onda ugrađuje u nukleosom nakon sinteze DNA i prije ugrađivanja H2A-H2B dimera. Kompleksi histona služe kako bi se lanac DNA...«.

2025-06-02T11:56:41Z

Stvorena nova stranica sa sadržajem: »'''Histon H3''' je jedan od pet histona (osnovna bjelančevina) koje pronalazimo u jezgri stanice. Njegova molekularna masa je 15 kDa. Osnovna uloga histona H3 je stvaranje tetramera zajedno s histonom H4 koji se onda ugrađuje u nukleosom nakon sinteze DNA i prije ugrađivanja H2A-H2B dimera. Kompleksi histona služe kako bi se lanac DNA...«.

Nova stranica

'''Histon H3''' je jedan od pet [[Histon|histona]] (osnovna bjelančevina) koje pronalazimo u [[Stanična jezgra|jezgri]] stanice. Njegova molekularna masa je 15 [[Atomska jedinica mase|kDa]]. Osnovna uloga histona H3 je stvaranje tetramera zajedno s histonom H4 koji se onda ugrađuje u [[nukleosom]] nakon [[Sinteza DNK|sinteze DNA]] i prije ugrađivanja H2A-H2B dimera. Kompleksi histona služe kako bi se lanac [[Deoksiribonukleinska kiselina|DNA]] mogao uspješno spiralizirati u [[Kromosomi|kromosome]].

== Struktura ==
Razumijevanje strukture histona H3 ključno je za razumijevanje njegove funkcionalne važnosti. Sekundarna struktura histona H3 se sastoji od 3 α-heliksa (α1, α2, α3) koji su povezani s 2 petlje (L1, L2), a sadrži i N-terminalni kraj na kojem se nalazi dodatni N-terminalni heliks (αN). N-terminalni rep histona H3 strši iz jezgre nukleosoma i bogat je ostacima aminokiselina [[Lizin|lizina]], [[Serin|serina]] i treonina, koji prolaze kroz razne posttranslacijske modifikacije. Te specifične regije histona H3 ključne su za njegovu interakciju s proteinima povezanim s [[Kromatin|kromatinom]], enzimima i drugim čimbenicima koji su uključeni u dinamiku kromatina. Također, histon H3 sadrži i domenu histonskog nabora, koju tvore dva α-heliksa povezana s petljom. Domena histonskog nabora posreduje u interakciji između histona H3 i drugih histona, kao i DNA, olakšavajući stvaranje nukleosoma.<ref>{{Citiranje časopisa|last=Luger, K., Mäder, A., Richmond, R.|date=1997|title=Crystal structure of the nucleosome core particle at 2.8 Å resolution|url=https://www.nature.com/articles/38444|journal=Nature|volume=389|pages=251-260}}</ref> U samom početku, za proučavanje 2D strukture histona H3, koristio se [[elektronski mikroskop]], pomoću kojeg su dobivene 2D slike nukleosoma i histona H3. Opisana je i njegova 3D struktura, koja je proučavana temeljnom tehnikom kristalografije X-zraka, a za dodatno razumijevanje njegove strukture i dinamike korištene su: spektroskopija nuklearne magnetne rezonancije (NMR) i krioelektronska mikroskopija (Cryo-EM)<ref>{{Citiranje časopisa|last=Kornberg, R. D., & Lorch, Y|date=1999|title=Twenty-five years of the nucleosome, fundamental particle of the eukaryote chromosome|url=https://doi.org/10.1016/S0092-8674(00)81958-3|journal=Cell|volume=98 (3)|pages=285-294}}</ref>.

== Posttranslacijske modifikacije ==
Među pet varijanti histonskih proteina koji su visoko posttranslacijski modificirani, histon H3 je najekstenzivnije modificiran. Histon H3 prolazi kroz razne posttranslacijske modifikacije, uključujući [[Metilacija DNK|metilaciju]], acetilaciju, fosforilaciju, ubikvitinaciju. Te modifikacije mogu promijeniti strukturu i funkciju histona H3, utječući na ekspresiju gena i strukturu kromatina. Primjerice, acetilacija u histonskom H3 repu povezana je s aktivacijom gena, dok metilacija može imati i aktivacijske učinke ili utišavati ekspresiju gena, ovisno o specifičnom mjestu vezanja i stupnju metilacije<ref>{{Citiranje časopisa|last=Taverna, S. D., Ueberheide, B. M., Liu, Y., Tackett, A. J., Diaz, R. L.|date=2007|title=Long-distance combinatorial linkage between methylation and acetylation on histone H3 N termini|url=https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC1892956/|journal=Proceedings of the National Academy of Sciences|volume=104 (7)|pages=2086}}</ref>.

== Varijante Histona H3 ==
U stanicama sisavaca histon H3 postoji u 8 različitih varijanti koje možemo podijeliti u dvije skupine: kanonski ili replikativni i nekanonski histoni H3. U kanonske ili replikativne histone H3 spadaju histon H3.1 i H3.2, dok u nekanonske spadaju histon H3.3, CenH3/CENP-A, H3.X, H3.Y, H3t i H3.5. Sve varijante histona H3 imaju visoko očuvane sekvence koje se razlikuju samo po nekoliko aminokiselina, osim varijante CENP-A koja se značajno razlikuje od ostalih<ref name=":0">{{Citiranje knjige|last=Ray-Gallet D, Almouzni G|url=https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33155135/|title=The Histone H3 Family and Its Deposition Pathways. Advances in Experimental Medicine and Biology book series. Histone Mutations and Cancer|publisher=Springer Nature|year=2020|edition=1283|pages=17-42}}</ref>.

=== Kanonski histoni H3 ===
Kanonski ili replikativni histoni H3 su histon H3.1 i H3.2. Međusobno se razlikuju u jednoj aminokiselini na poziciji 96 [4]. Histoni H3.1 i H3.2 su isključivo eksprimirani tijekom S faze [[Stanični ciklus|staničnog ciklusa]] u kojoj dolazi do [[Replikacija DNK|replikacije DNA]]. Replikativni histoni se nalaze uz replikacijske rašlje koje odvajaju dva lanca DNA kako bi moglo doći do replikacije.

=== Histon H3.3 ===
Histon H3.3 spada u nekanonske varijante histona H3. Eksprimiran je u stabilnim razinama tijekom čitave interfaze i potpuno je neovisan o replikaciji DNA. H3.3 je obogaćen oznakama povezanim s aktivnom transkripcijom kao što je H3K4me3, što označava trimetilaciju na 4. lizinu H3 histona. Histon H3.3 često se nalazi u [[Eukromatin|eukromatinu]] i zbog toga se njegova prisutnost povezuje s aktivnom transkripcijom. U kvascu postoji samo jedna vrsta histona H3 i ona je ekivalentna histonu H3.3. Utvrđeno je da histon H3.3 igra važnu ulogu u održavanju integriteta genoma tijekom razvoja sisavaca pa je on jedna od najzastupljenijih i najvažnijih varijanti koje imaju ulogu i u razvoju nekih bolesti. Gen za histon H3.3 se smatra zajedničkim pretkom iz koje su nastale H3.1, H3.2 i H3t varijante histona H3<ref>{{Citiranje časopisa|last=Hamiche A, Shuaib M.|date=2013|title=Chaperoning the histone H3 family|url=https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/24459725/|journal=Biochim Biophys Acta|volume=1819 (3-4)|pages=230-237}}</ref>.

=== CenH3/CENP-A ===
CenH3/CENP-A je varijanta histona H3 koja je najrazličitija od ostalih varijanti histona H3. Ima oko 50% sličnosti s kanonskim histonom H3.1 [5]. Ovakva različitost u odnosnu na druge H3 histone ime smisla s obzirom na to da CENP-A ima specifičnu funkciju koja se tiče [[Pričvrsnica|centromera]]. CENP-A (centromera protein A) zamjenjuje kanonski H3 u većini centromernih regija i ključan je za održavanje strukturne stabilnosti centromere i njezinu segregaciju na način da regrutira proteine [[kinetohora]] u mitozi. Ekspresija CENP-A odvija se u G2/M fazi staničnog ciklusa dok se njegova integracija u kromatin zbiva u telofazi ili nekad u ranoj G1 fazi. Prepoznata su mnoga mjesta post-translacijskih modifikacija uključujući trimetilaciju Gly1 i fosforilaciju SER16 i 18 za koje se smatra da utječu na konformaciju centromera<ref>{{Citiranje časopisa|last=Biterge B, Schneider R.|date=2014|title=Histone variants: key players of chromatin|url=https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/24781148/|journal=Cell Tissue Res|volume=356 (3)|pages=457-466}}</ref>.

== Histonski šaperoni ==
Histonski šaperoni su proteini koji ulaze u interakciju s histonima i pomažu u njihovom transportu iz citoplazme u jezgru. Postoje različite vrste histonskih šaperona s obzirom na različite varijante histona H3 s kojima su u interakciji. CAF-1 je histonski šaperonski kompleks koji ulazi u interakciju s replikativnim histonima H3.1 i H3.2. Histon H3.3 ima dva šaperonska kompleksa HIRA (histone regulator A) i DAXX-ATRX. HJURP (Holliday junction recognition protein) je šaperon koji vodi CenH3 varijantu histona H3 do centromera<ref name=":0" />.

== Bolesti ==
Abnormalnosti u histonu H3 povezane su s raznim bolestima, uključujući [[Rak (bolest)|rak]] i neurološke poremećaje.

=== Rak ===
Mutacije u histonu H3.3 identificirane u nekoliko vrsta raka, uključujući pedijatrijski glioblastom, hondroblastom, velike stanične tumore kostiju i druge rijetke zloćudne bolesti. Jedan dobro poznati primjer je mutacija H3K27M pronađena u pedijatrijskim gliomima, vrsti tumora mozga. Ova mutacija dovodi do supstitucije lizina 27 metioninom u histonu H3.3, koji je važan za održavanje genomske stabilnosti i pravilnu ekspresiju gena, što dovodi do dizregulacije ekspresije gena i oštećene stanične diferencijacije<ref>{{Citiranje časopisa|last=Wu G, Broniscer A, McEachron TA|date=2012|title=Somatic histone H3 alterations in pediatric diffuse intrinsic pontine gliomas and non-brainstem glioblastomas|url=https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3288377/|journal=Nat Genet|volume=44 (3)|pages=251-3}}</ref>.

=== Neurološki poremećaji ===
Modifikacije histona H3 povezane su s neurorazvojnim poremećajima, poput [[Rettov sindrom|Rettovog sindroma]], ili stanja poput [[Spektar autizma|autističnog spektra (ASD)]]. Rettov sindrom je uzrokovan mutacijama u genu MECP2, koji kodira protein koji se veže na metilirani histon H3. Ove mutacije ometaju vezanje gena MECP2 na histon H3, što dovodi do abnormalnih obrazaca ekspresije gena i oslabljenog razvoja neurona<ref>{{Citiranje časopisa|last=Chahrour M, Zoghbi HY|date=2007|title=The story of Rett syndrome: from clinic to neurobiology|url=https://doi.org/10.1016/j.neuron.2007.10.001|journal=Neuron|volume=56 (3)|pages=422-37}}</ref>. Slično tome, promjene u metilaciji histona H3 primijećene su kod osoba s ASD-om, što ukazuje na ulogu u genezi ovih stanja.<ref>{{Citiranje časopisa|last=Shulha HP, Cheung I, Guo Y|date=2012|title=Epigenetic signatures of autism: trimethylated H3K4 landscapes in prefrontal neurons|url=https://jamanetwork.com/journals/jamapsychiatry/fullarticle/1107452|journal=Arch Gen Psychiatry|volume=69 (12)|pages=314-24}}</ref> Također, pretpostavlja se da su aberantne fosforilacije histona H3 zajednički patološki proces svim nasljednim neurodegenerativnim poremećajima, kao što su Huntingtonova bolest i spinocerebralna ataksija 1<ref>{{Citiranje časopisa|last=Yazawa|first=Ikuru|last2=Hazeki|first2=Noriko|last3=Nakase|first3=Hirofumi|last4=Kanazawa|first4=Ichiro|last5=Tanaka|first5=Masumi|date=2003-02-28|title=Histone H3 is aberrantly phosphorylated in glutamine-repeat diseases|url=https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0006291X03001153|journal=Biochemical and Biophysical Research Communications|language=en|volume=302|issue=1|pages=144–149|doi=10.1016/S0006-291X(03)00115-3|issn=0006-291X}}</ref>.

== Izvori ==
{{Izvori}}

[[Kategorija:Bjelančevine]]

Histon H3 - Povijest promjena