Histon H2B

Histon H2B adalah salah satu dari lima protein histon utama yang terlibat di struktur kromatin sel eukariot. Histon ini memiliki sebuah domain globular utama dan ekor ujung-N dan ujung-C yang panjang. H2B terlibat dengan struktur nukleosom.[1]

Struktur

Ekor histon dan fungsinya dalam pembentukan kromatin.

Histon H2B adalah protein struktural ringan yang terbuat dari 126 asam amino.[2] Kebanyakan asam amino histon H2B memiliki muatan positif di pH sel sehingga memungkinkan mereka untuk berinteraksi dengan gugus fosfat DNA yang bermuatan negatif.[3] Selain domain globular di tengah, histon H2B juga memiliki dua ekor histon fleksibel yang mengarah keluar – satu di ujung-N dan satu lagi di ujung-C.

Setiap dua salinan histon H2B selalu hadir bersama dua kopi dari masing-masing histon H2A, histon H3, dan histon H4 untuk membentuk inti oktamer dari nukleosom[2] yang memberikan struktur ke DNA.[3] Dalam rangka memfasilitasi pembentukan inti oktamer tadi, histon H2B akan menempel ke histon H2A untuk membentuk heterodimer.[2] Kedua heterodimer tadi akan menempel dengan heterotretamer yang terbuat dari histon H3 dan histon H4 sehingga memberikan karakteristik nukleosom yang berbentuk piringan.[3] Kemudian, DNA akan membungkus keseluruhan nukleosom dalam bagian-bagian berukuran sekitar 160 pasang basa DNA.[1] Proses pembungkusan akan berlanjut hingga seluruh kromatin terbungkus dengan nukleosom.[4]

Fungsi

Unit dasar dari struktur kromatin.

Histon H2B adalah protein struktural yang berperan mengelola DNA eukariot.[5] Protein ini berperan penting dalam proses pembungkusan dan penjagaan koromosom,[5] regulasi transkripsi, replikasi DNA, dan perbaikan DNA.[2] Histon H2B membantu regulasi struktur dan fungsi kromatin melalui modifikasi pascatranslasi dan varian histon terspesialisasi.[4]

Asetilasi dan ubikitinasi adalah contoh modifikasi pascatranslasi yang memengaruhi fungsi histon H2B. Hiperasetilasi dari ekor histon membantu protein terikat-DNA mengakses kromatin dengan melemahkan interaksi histon-DNA dan nukleosom-nukleosom.[6] Selain itu, asetilasi dari residu lisina tertentu menempel ke domain yang mengandung bromin dari protein regulator kromatin dan transkripsi tertentu.

Respon kerusakan DNA

Inisiasi perbaikan kerusakan DNA secara tepat waktu dipengaruhi oleh ubikitinasi histon H2B.[7] Ubikitinasi RNF20/RNF40 secara spesifik memodifikasi histon H2B di posisi K120. Modifikasi tadi diperlukan untuk merekrut faktor-faktor yang terlibat dalam perbaikan DNA dengan jalur rekombinasi homolog dan penggabungan ujung nonhomolog.

Isoform

Terdapat enam belas varian dari histon H2B di manusia, tiga belas di antaranya diekspresikan oleh sel somatis dan tiga sisanya hanya diekspresikan di testis. Varian-varian tersebut, disebut juga isoform, merupakan protein yang secara struktur sangat mirip dengan histon H2B biasa, tetapi memiliki variasi tertentu di sekuens asam aminonya.[4] Seluruh varian dari histon H2B memiliki jumlah asam amino yang sama dan perbedaan sekuensnya cukup sedikit. Umumnya, hanya dua sampai lima asam amino yang berubah, tapi dampaknya bisa memengaruhi struktur tingkat tinggi dari isoform tersebut.[4]

Varian dari histon H2B berinteraksi secara khusus dengan berbagai protein, umumnya ditemukan di daerah tertentu dari kromatin, memiliki jenis dan jumlah modifikasi pascatranslasi yang berbeda-beda, serta memiliki kestabilan yang mirip dengan histon H2B biasa. Perbedaan-perbedaan tadi akan terakumulasi sehingga memberikan masing-masing isoform fungsi yang unik.[4]

Modifikasi Pascatranslasi

Histon H2B dimodifikasi oleh serangkaian kombinasi modifikasi pascatranslasi.[1] Modifikasi tadi dapat mempengaruhi struktur dan fungsi dari kromatin[8] dan mayoritasnya ditemukan di luar domain globular dari nukleosom yang memiliki residu asam amino melimpah.[9] Jenis modifikasi pascatranslasi yang mungkin terjadi termasuk asetilasi, metilasi, fosforilasi, ubikitinasi, dan sumoilasi.[8]Dari seluruh jenis modifikasi yang ada, asetilasi, fosforilasi, dan ubikitinasi merupakan modifikasi yang paling umum dan paling banyak diteliti.

Genetika

Sekuens asam amino dari Histon H2B sangat terkonservasi dalam proses evolusi. Spesies yang bersaudara jauh sekalipun memiliki protein histon yang sangat mirip. [3] Keluarga histon H2B terdiri dari 214 anggota dari berbagai spesies. Pada manusia, histon H2B dikode oleh 23 gen berbeda[10] tanpa intron.[2] Keseluruhan gen terletak di kluster histon di kromosom 6 serta kluster 2 dan kluster 3 di kromosom 1. Di tiap kluster gennya, gen histon H2B berbagi promotor dengan sekuens yang mengkode histon H2A. Walaupun seluruh gen di kluster histon ditranskripsi pada level yang tinggi selama fase-S, masing-masing gen histon H2B juga diekspresikan pada fase lain selama siklus sel. Mereka diregulasi oleh promotor kluster sekaligus promotor spesifik di sekuens mereka.[4]

Referensi

  1. ^ a b c Bhasin M, Reinherz EL, Reche PA (2006). "Recognition and classification of histones using support vector machine" (PDF). Journal of Computational Biology. 13 (1): 102–12. doi:10.1089/cmb.2006.13.102. PMID 16472024. 
  2. ^ a b c d e Rønningen T, Shah A, Oldenburg AR, Vekterud K, Delbarre E, Moskaug JØ, Collas P (December 2015). "Prepatterning of differentiation-driven nuclear lamin A/C-associated chromatin domains by GlcNAcylated histone H2B". Genome Research. 25 (12): 1825–35. doi:10.1101/gr.193748.115. PMC 4665004 alt=Dapat diakses gratis. PMID 26359231. 
  3. ^ a b c d Lodish HF, Berk A, Kaiser C, Krieger M, Bretscher A, Ploegh HL, Amon A, Scott MP (2013). Molecular Cell Biology (edisi ke-Seventh). New York: Freeman. hlm. 258–328. ISBN 978-1-4292-3413-9. 
  4. ^ a b c d e f Molden RC, Bhanu NV, LeRoy G, Arnaudo AM, Garcia BA (2015). "Multi-faceted quantitative proteomics analysis of histone H2B isoforms and their modifications". Epigenetics & Chromatin. 8 (15): 15. doi:10.1186/s13072-015-0006-8 alt=Dapat diakses gratis. PMC 4411797 alt=Dapat diakses gratis. PMID 25922622. 
  5. ^ a b Wu J, Mu S, Guo M, Chen T, Zhang Z, Li Z, Li Y, Kang X (January 2016). "Histone H2B gene cloning, with implication for its function during nuclear shaping in the Chinese mitten crab, Eriocheir sinensis". Gene. 575 (2 Pt 1): 276–84. doi:10.1016/j.gene.2015.09.005. PMID 26343795. 
  6. ^ "Histone H2B (53H3) Mouse mAb #2934". Cell Signaling Technology. Diakses tanggal 24 November 2015. 
  7. ^ Uckelmann M, Sixma TK. Histone ubiquitination in the DNA damage response. DNA Repair (Amst). 2017 Aug;56:92-101. doi: 10.1016/j.dnarep.2017.06.011. Epub 2017 Jun 9. PMID: 28624371
  8. ^ a b Golebiowski F, Kasprzak KS (November 2005). "Inhibition of core histones acetylation by carcinogenic nickel(II)". Molecular and Cellular Biochemistry. 279 (1–2): 133–9. doi:10.1007/s11010-005-8285-1. PMID 16283522. 
  9. ^ Osley MA (September 2006). "Regulation of histone H2A and H2B ubiquitylation". Briefings in Functional Genomics & Proteomics. 5 (3): 179–89. doi:10.1093/bfgp/ell022 alt=Dapat diakses gratis. PMID 16772277. 
  10. ^ Khare SP, Habib F, Sharma R, Gadewal N, Gupta S, Galande S. "Histone H2B". HIstome: A Relational Knowledgebase of Human Proteins and Histone Modifying Enzymes. Nucleic Acids Research. Diarsipkan dari versi asli tanggal 16 October 2016. Diakses tanggal 24 November 2015. 
Kembali kehalaman sebelumnya