БИОХИМИЯ, 2015, том 80, вып. 3, с. 427–438
УДК 576.315.42;576.32.36;57.012.5;57.088.3;577.344.3
Экстракция гистона Н1 и деконденсация ядерного хроматина с разными Mg-зависимыми уровнями организации под действием полиглутаминовой кислоты и дистамицина
КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА: клеточные ядра, хроматин, уровни структурной организации, дистамицин, полиглутаминовая кислота, гистон Н1, спектры КД.
Аннотация
В условиях низкой ионной силы (20–25 мМ) и концентрации Mg2+ от 2 до 5 мМ хроматин в ядрах печени крысы имеет конденсированную структуру (глобулы 100–200 нм) и дает одинаковый сигнал КД (320–340 нм) при взаимодействии с антибиотиком дистамицином А (ДМ). Снижение концентрации Mg2+ до 1 мМ приводит к деконденсации хроматина до структур 30 нм и увеличению сигнала КД. Поли-(L)-глутаминовая кислота (ПГ) при ПГ/ДНК = 6 в присутствии 5 мМ Mg2+ экстрагирует только восьмую часть ядерного гистона Н1, оставляя структуру хроматина конденсированной. Удаление одной четверти Н1 при 3 мМ Mg2+ приводит к деконденсации хроматина до фибрилл 30 нм. Экстракция около половины гистона Н1 в среде с [Mg2+] ≤ 2 мМ разворачивает хроматин до нуклеосомного уровня. Деконденсация под действием ПГ приводит к значительному увеличению сигнала КД. Основная экстракция Н1 происходит за 1–2 мин, но при всех концентрациях Mg2+ выявляется более медленно экстрагируемая с помощью ПГ фракция Н1, составляющая 5–7% ядерного Н1. Из оставшегося в ядре гистона Н1 около 25% может быть экстрагировано ПГ в присутствии насыщающей концентрации ДМ (ДМ/ДНК = 0,1). Выход Н1 существенно зависит от концентрации ПГ. Однако даже при высоких соотношениях ПГ/ДНК = 30 и ДМ/ДНК = 0,1 из ядра не удается удалить 5–10% гистона Н1. Деконденсация хроматина в ядре не всегда пропорциональна экстракции гистона Н1 и ослабляется в присутствии положительно заряженного ДМ или больших концентраций ПГ. Наши результаты показывают, что взаимодействие ДМ с хроматином зависит, прежде всего, от уровня его упаковки, а действие ПГ – от концентрации Mg2+, поддерживающего данный уровень.