Искомая модификация - N-ацетилирование серина-1.
| Запрос | Запрос с точки зрения Pubmed-а | Количество результатов | Результаты с Full Text | Обзоры |
| H4 acetylation serine | H4[All Fields] AND ("acetylation"[MeSH Terms] OR "acetylation"[All Fields]) AND ("serine"[MeSH Terms] OR "serine"[All Fields]) | 86 | 50 | 0 |
| n-terminal serine acetylation | n-terminal[All Fields] AND ("serine"[MeSH Terms] OR "serine"[All Fields]) AND ("acetylation"[MeSH Terms] OR "acetylation"[All Fields]) | 100 | 37 | 7 |
| (((N-termin*) AND acetyl*) AND H4) AND serine | *не привожу из-за длины - прописываются все варианты "звездочки"* | 21 (одна из них была добавлена в коллекцию) | 15 | 0 |
| (histones[MeSH Terms] AND (N-acetylation[Title/Abstract] OR (N-termin*[Title/Abstract] AND acetylation[Title/Abstract]))) AND serine | *не привожу из-за длины - прописываются все варианты "звездочки"* | 31 (одна из них уже есть в коллекции :() | 15 | 2 |
| ((histones[MeSH Terms]) AND H4[Title/Abstract]) AND n-terminal acetylation[Title/Abstract] | ("histones"[MeSH Terms] AND H4[Title/Abstract]) AND n-terminal acetylation[Title/Abstract] | 5 (из них 3 статьи были приняты в коллекцию, к сожеалению одна из них - без Free Full Text) | 4 | 0 |
| ("histones"[MeSH Terms] AND H4[Title/Abstract]) AND n-terminal acetylation[Title/Abstract] | (nt acetylases[Title/Abstract] OR nt acetylated[Title/Abstract] OR nt acetylates[Title/Abstract] OR nt acetylation[Title/Abstract]) AND H4[Title] | 1 (взята в коллекцию) | 1 | 0 |
Комментарии к цитатам отчасти подкреплены данными из других статей, посвещенных просто гистонам или каким-то смежным темам, приводить их смысла нет, так как эти знания довольно общие и в объяснении не нуждаются.
Коллекция
Из первой же статьи, посвященной Nα-ацетилтрансферазам, которые, как мы видим, ответственны за ацетилирование N-концевых остатков гистона H4, ясно, что ацетилирование этих самых концевых остатков является очень распространенной и неспецифической котрансляционной модификацией.
"Eukaryotic proteins are subject to two cotranslational modifications as the nascent polypeptides emerge from the ribosome, <...> and acetylation of the α-amino group of the N-terminal amino acid."
"Acetylation of the α-amino group on either methionine, or on the N-terminal residue resulting from methionine cleavage, occurs in the great majority of (but not all) eukaryotic proteins, and is accomplished by one of several Nα-acetyltransferases (NATs)."
Причем гистон H4 обладает очень консервативной последовательностью, которая почти без изменений сохраняется в ходе эволюции, что упоминается и в этой статье.
"Histone H4 is a highly conserved protein with an N-terminal serine residue that is acetylated in both mammals and yeast."
(An Nα-Acetyltransferase Responsible for Acetylation of the N-terminal Residues of Histones H4 and H2A)
О широчайшей распространенности данной модификации упоминается абсолютно во всех найденных статьях (и даже по несколько раз). Видимо, такая распространенность только мешает определять точную ее функцию:
"Protein Nα-terminal acetylation (Nt-acetylation) is considered one of the most common protein modification in eukaryotes, and 80-90% of all soluble human proteins are modified in this way."
Статья также посвящена ферментам, катализирующим N-концевое ацетилирование (NATs), и сравнению их в клетках дрожжей и человека. Не буду останавливаться подробно на том, какой фермент в каком организме конкретно что катализирует, а обращу внимание на сущность самого ацетилирования:
"Nt-acetylation is catalyzed by N-terminal acetyltransferases (NATs) and involves the transfer of the acetyl group from acetyl-coenzyme A to the primary α-amino group of the very N-terminal amino acid residue of a protein. The amino acid sequence at the N-terminus is the major factor determining whether or not a given protein is Nt-acetylated and by which NAT."
Итак, будет белок ацетилирован или нет, зависит по большей части от последовательности белка, а не от каких-либо других факторов.
Данная мне модификация все-таки относится к серину:
"NatA acetylates Alanine, Serine, Threonine, Glycine and Valine N-termini after initiator methionine (iMet) removal by methionine aminopeptidases."
(Towards a functional understanding of protein N-terminal acetylation.)
Наконец, мы подобрались к функции Nt-ацетилирования:
"<...> indicating that the lack of Nt-acetylation of histone H4 acts synergistically with the lack of lysine acetylation in the H4 tail, making Nt-acetylation of histone H4 part of a charge patch, thereby explaining the observed phenotypes based on a sub-optimal function of the histone tail."
То есть ацетилирование в совокупности с другими модификациями частично нейтрализует общий положительный заряд N-"хвоста" гистона, определяя лучшую компановку его с ДНК.
(The human N-alpha-acetyltransferase 40 (hNaa40p/hNatD) is conserved from yeast and N-terminally acetylates histones H2A and H4.)
Пока можно сделать вывод, что ацетилирование серина и аланина как концевых остатков происходит даже чаще, чем всех остальных, и зависит от структуры N-"хвоста". Чаще всего оно связано с ацетилированием лизинов в "хвосте" и несет с ним общую функцию:
"Proteins with serine and alanine termini are the most frequently acetylated, and these residues, along with methionine, glycine, and threonine, account for over 95% of the N-terminal acetylated residues. However, proteins having these amino acids at their N termini are not always acetylated and none of these N-terminal residues guarantees acetylation, indicating that the enzymes recognize some structural characteristics of the N-terminal portion in addition to a particular amino acid at the N terminus."
Ацетилирование N-концевого серина, к тому же, является необратимой модификацией:
"<...>, acetylation
Вывод о предполагаемой функции модификации (повторяя вышенаписанное) неплохо сделан в нескольких предложениях найденной статьи:
"The lack of N-terminal serine acetylation of histone H4 acts synergistically with the lack of N-tail lysine acetylations, causing a further increase of the overall positive charge of the protein N-tail and suggesting its role in a charge patch for histone H4. Thus, it appears as if N-terminal serine acetylation results in a part of a charge patch for histone H4. Although we have not excluded the possibility that the lack of acetylation of some unknown proteins in the nat4-Δ strains may be also playing a role in determining these mutant phenotypes, the similar sensitivities in nat4-Δ HHF2, NAT4 hhf2-102, and nat4-Δ hhf2-102 strains strongly suggest that the mutant phenotypes in nat4-Δ strains are primarily due to a defective histone H4."
(Properties of Nat4, an Nα-Acetyltransferase of Saccharomyces cerevisiae That Modifies N Termini of Histones H2A and H4)
Nt-ацетилирование любых белков происходит очень часто, катализируется различными N-терминальными ацетилтрансферазами и зависит главным образом от первичной структуры белка. Не менее часто подобная модификация происходит на концевых остатках гистона H4. Так как модификация котрансляционная, не является специфичной и очень распространена, трудно сделать однозначный вывод о ее функции. Видимо (и логично), что ацетильная группа корректирует общий положительный заряд молекулы гистона, обеспечивая более оптимальное взаимное расположения гистона и ДНК.
Красивая картиночка (де)ацетилированной нуклеосомы, наглядно показывающая смысл модификации.