Expression, structure and evolution of H1 linker histones

• Autores: Roger Vila, Pere Suau León, Inmaculada Ponte Marull
• Localización: Contributions to Science, ISSN-e 1575-6343, Vol. 2, Nº. 2, 2002, págs. 225-235
• Idioma: inglés
• Enlaces
  • Texto completo
• Resumen
  • català

    Hem estudiat aspectes de l'expressio, l'estructura i l'evolucio de les histones de la classe H1, que s'uneixen al DNA internucleosomal i participen en l'estabilitzacio del nucleosoma i de la superestructura de la cromatina. Hem estudiat l'expressio dels subtipus de l'H1 a les neurones de l'escorca cerebral de rata. Durant el desenvolupament postnatal, els subtipus H1a, b, c i d son substituits en diferents proporcions per l'H1e, que es converteix en el subtipus majoritari de les neurones madures. Diversos estudis de marcatge en viu han mostrat la importancia del recanvi diferencial, juntament amb les tasses de sintesi, per a determinar les proporcions dels subtipus a la cromatina. L'expressio de l'H1o esta associada a la diferenciacio terminal neuronal. Tambe es l'unic subtipus que respon a senyals externs en determinades poblacions neuronals. Hem estimat les velocitats de substitucio nucleotidica no sinonima de diversos subtipus de l'H1. Les velocitats de substitucio no sinonima varien al voltant d'un ordre de magnitud. Aquestes diferencies de tolerancia de les substitucions d'aminoacids estan a favor de la diferenciacio funcional dels subtipus de l'H1. Hem demostrat, mitjancant DC, 1H-NMR i espectroscopia d'IR, que els dominis terminals de les H1 adquireixen estructura secundaria quan interaccionen amb el DNA. Hem caracteritzat un element - helicoidal en el domini N-terminal de l'H1o i un motiu helicecolze en el domini C-terminal, ambdos contigus al domini globular. El domini N-terminal de l'H1e conte dues helices separades per un motiu Gly-Gly, que fa de frontissa.

  • English

    H1 linker histones bind to linker DNA and contribute to the stabilization of both the nucleosome and chromatin higherorder structure. We have studied aspects of the expression, structure and evolution of H1 linker histones. H1 presents multiple isoforms. In rat cerebral cortex neurons, the subtypes H1a,b,c,d are replaced, to varying degrees, by H1e during postnatal development. In vivo labelling experiments have shown the importance of differential turnover and synthesis rates in defining the H1a-e subtype composition of chromatin. H1o is regulated in a different way, its expression being linked to neuronal terminal differentiation; it is also the only histone subtype which is regulated by external signals in specific neuronal populations. We estimated the rates of nucleotide substitution for several H1 subtypes. The rates of nonsynonymous substitution differed among subtypes by almost one order of magnitude. Such a wide variation in the tolerance of amino acid substitutions is consistent with the functional differentiation of the subtypes. We showed, using CD, 1H-NMR and IR spectroscopy, that the H1 terminal domains acquire substantial amounts of secondary structure upon interaction with DNA. In H1o, we characterized an ahelical element in the N-terminal domain and a helix-turn motif in the C-terminal domain, both adjacent to the globular domain. The N-terminal domain of H1e contains two á-helices separated by a Gly-Gly motif, which behaves as a flexible linker.