Histonacetylering

Histonacetylering är en posttranslationell modifiering där en acetylgrupp överförs till lysiners ε‑aminogrupper på histonernas N‑terminala svansar. Denna process regleras främst av histonacetyltransferaser (HATs) som använder acetyl‑CoA som donator samt av histondeacetylaser (HDACs) som avlägsnar acetylgruppen. Modifieringen förekommer huvudsakligen på histonerna H3 och H4, men kan också ske på andra proteiner.

Acetyleringen påverkar kromatinstrukturen genom att neutralisera den positiva laddningen hos lysinrestarna, vilket minskar histon‑DNA‑bindningen och gör kromatinet mer öppet (euchromatin). Det underlättar rekrytering av transkriptionsmaskineri och ökar oftast genuttrycket. Omvänt leder deacetylationer till en tätare kromatin och vanligtvis repressad transkription. Effekterna är starkt kontextberoende och kan påverkas av andra histonmodifieringar samt av vilka proteiner som ingår i olika kromatinfria komplex.

Enzymatisk mångfald finns bland HATs, bland annat GNAT‑familjen (t.ex. Gcn5, PCAF), MYST‑familjen (t.ex. MOF, Tip60) och CBP/p300. HDACs delas in i flera klasser (I–IV), där klass III omfattar sirtuinerna som är NAD⁺‑beroende. Förutom histoner kan acetylation även förekomma på icke-histona proteiner och påverka processer som DNA‑reparation, metabolism och signaltransduktion.

Histonacetylering spelar en central roll i utveckling, differentiering och minnesbildning och är kopplad till sjukdomar som cancer och neurodegenerativa tillstånd. Forskning använda tekniker som ChIP‑seq och masspektrometri för att kartlägga acetylationsmarkörer och deras funktioner. HDAC‑hämmare används som läkemedel vid vissa cancersjukdomar.