БИОХИМИЯ, 1981, том 46, вып. 11, с. 1923–1937
УДК 576.31
Нуклеомерная организация хроматина
Лаборатория молекулярной биологии и биоорганической химии им. А.Н. Белозерского Московского государственного университета им. М.В. Ломоносова
Поступила в редакцию 03.02.1981
Аннотация
Хроматин в ядрах, фиксированных в ткани, а также в ядрах, выделенных с помощью растворов низкой ионной силы в присутствии ионов магния, представлен глобулярными (нуклеомерными) фибриллами с диаметром 20—25 нм. Стафилококковая или эндогенная ядерная нуклеаза расщепляет фибриллу хроматина на блоки, соответствующие нуклеомерам и их мультимерам. Нуклеомеры при удалении прочносвязанного магния разворачиваются в цепочки из 4—6—8 нуклеосом. При мягком гидролизе хроматина в ядрах стафилококковой нуклеазой наблюдается выщепление моно-, ди- и тримеров нуклеомеров, седиментирующих в градиенте сахарозы в присутствии ЭДТА как частицы с коэффициентами седиментации 37, 47 и 55 S соответственно. Мононуклеомер в сахарозном градиенте с MgCl2 седиментирует как частица с коэффициентом седиментации 45 S. Определение длины ДНК фрагментов хроматина, выщепляемых стафилококковой нуклеазой, показало, что нуклеомер состоит из 8 нуклеосом, димер и тример нуклеомера — из 14—16 и 21—24 нуклеосом соответственно. Мономер нуклеомера претерпевает структурный переход из компактного состояния (45 S) в «рыхлое» (37 S) при удалении ионов магния. Этот переход полностью обратим, если в составе нуклеомера присутствует гистон H1. Удаление гистона H1 или диализ нуклеомера против ЭДТА при низкой ионной силе раствора приводит к полному разворачиванию нуклеомера во фрагмент нуклеосомной цепи. Обсуждается модель структуры нуклеомерной фибриллы, в которой спиральная укладка нуклеосомной цепочки в нуклеомере (2 витка по 4 нуклеосомы в каждом) чередуется с нарушением спиральности между нуклеомерами. Функциональный смысл нуклеомерной организации хроматина может состоять в дополнительном ограничении сайт-специфического узнавания ДНК в хроматине в сочетании с возможностью локального (на уровне одного нуклеомера) изменения конформации хроматина со снятием ограничений на узнавание ДНК.