Histon-Deacetylase

Histon-Deacetylase

Vorhandene Strukturdaten: 1tyi, 1q1a
Bezeichner
Gen-Name(n) HDAC1, HDAC2, HDAC3, HDAC4, HDAC5, HDAC6, HDAC7, HDAC8, HDAC9, HDAC10, HDAC11
Enzymklassifikation
EC, Kategorie 3.5.1.98  Hydrolase
Reaktionsart Deacetylierung von N-Acetyllysin in Histon
Substrat Acetyl-Histon
Produkte Histon
Vorkommen
Übergeordnetes Taxon Lebewesen
Histon-Deacetylasen (kurz HDACs) sind Enzyme, die Histone verändern. Sie regeln damit nicht nur direkt die Transkription von genetischer Information und die epigenetische Repression, sondern sie sind auch an der Kontrolle des Zellzyklus und der Entwicklung des Organismus beteiligt. HDACs sind Teil größerer Proteinkomplexe. Sie kommen in allen Lebewesen, und beim Menschen in allen Gewebetypen vor.

Funktion

HDACs entfernen Acetylgruppen von acetyliertem Lysin auf dem N-terminalen Histonende. Durch die Deacetylierung bekommt die Aminosäure Lysin wieder eine positive elektrische Ladung. Dies erhöht die Affinität des Histonendes für das negativ geladene Phosphat-Gerüst der DNA. Durch die folgende Blockierung der DNA für Transkriptionsfaktoren wird die DNA-Transkription herunterreguliert. Dies geht meist mit der Bildung von vor allem inaktivem Heterochromatin einher.

HDACs spielen eine Rolle in der durch das Retinoblastom-Protein induzierten Suppression der Zellproliferation. Das Retinoblastom-Protein ist Teil eines Komplexes, der HDACs zum Chromatin dirigiert um dort Lysine zu deacetylieren [1].

HDAC-Klassen in höheren Eukaryoten

Die humanen HDACs werden nach Sequenz- und Domänverwandschaft zu ihren Orthologen in Hefe in vier Klassen eingeteilt:[2]

  • Klasse I
HDAC1
HDAC2
HDAC3
HDAC8
  • Klasse II
HDAC4
HDAC5
HDAC6
HDAC7
HDAC9
HDAC10
  • Klasse III
Homologe des SIR2-Proteins der Hefe Saccharomyces cerevisiae, humane Sirtuine 1-7
  • Klasse IV
HDAC11

Zusammen mit den Azetylpolyamin Amidohydrolasen und den Azetoin Utilization Proteinen gehören die Histon-Deacetylasen zur Histon-Deacetylasen-Superfamilie.[3][4]

HDAC-Inhibitoren

HDAC-Inhibitoren (z.B. Vorinostat) werden als mögliche Medikamente in der Krebsforschung untersucht. Richon et al.[5] konnten nachweisen, dass HDAC-Inhibitoren den CDK-Inhibitor 1 induzieren können.[6] Nach neusten Forschungen konnte nachgewiesen werden, dass viele Krebszellen, darunter Zellen von Brust-, Leber- oder Nierenkrebs, außergewöhnlich viel HDAC11 produzieren. Untersuchungen gehen nun dahin, inwieweit HDAC11 als Zielstruktur für neue Krebstherapien wirken könnte.[7]

Siehe auch

  • Histon-Acetyltransferase
  • Histon-Methyltransferase
  • Sirtuine

Weblinks

Referenzen

  1. Brehm A, Miska EA, McCance DJ, Reid JL, Bannister AJ, Kouzarides T. 1998 Retinoblastoma protein recruits histone deacetylase to repress transcription. Nature 391(6667):597-601.
  2. Gregoretti IV et al.: Molecular evolution of the histone deacetylase family: functional implications of phylogenetic analysis.. J Mol Biol. 2004 Apr 16;338(1):17-31 doi:10.1016/j.jmb.2004.02.006
  3. Leipe D.D., Landsman D. Histone deacetylases, acetoin utilization proteins and acetylpolyamine amidohydrolases are members of an ancient protein superfamily. Nucleic Acids Res. 25: 3693-3697 (1997) PMID 9278492.
  4. InterPro IPR000286 Histone deacetylase superfamily
  5. Richon VM, Sandhoff TW, Rifkind RA, Marks PA. AUG 29 2000. "Histone deacetylase inhibitor selectively induces p21(WAF1) expression and gene-associated histone acetylation." Proceedings of the National Academy of Sciences 97(18):10014-10019.
  6. el-Deiry WS, Tokino T, Velculescu VE, Levy DB, Parsons R, Trent JM, Lin D, Mercer WE, Kinzler KW, Vogelstein B. NOV 19 1993. "WAF1, a potential mediator of p53 tumor suppression." Cell 75(4):817-25.
  7.  Hedwig E. Deubzer, Marie C. Schier, Ina Oehme, Marco Lodrini, Bernard Haendler, Anette Sommer und Olaf Witt: HDAC11 is a novel drug target in carcinomas. In: International Journal of Cancer. 132, Nr. 1, 2012, doi:10.1002/ijc.27876.

Diese Artikel könnten dir auch gefallen

Die News der letzten 7 Tage

21.04.2021
Klimawandel | Meeresbiologie
Wie Rifforganismen dem Klimawandel trotzen könnten
Eine neue Untersuchung tropischer Foraminiferen zeigt, wie diese kalkbildenden Einzeller auf Ozeanversauerung und -erwärmung reagieren.
19.04.2021
Neobiota
Ausbreitung zweier invasiver Arten: Waschbären und Marderhunde
Der aus Asien stammende Marderhund und der nordamerikanische Waschbär werden sich in Zukunft in Europa vermutlich noch weiter ausbreiten.
19.04.2021
Klimawandel | Land-, Forst- und Viehwirtschaft
Der Klimawandel macht es schwieriger, eine gute Tasse Kaffee zu bekommen
Äthiopien könnte in Zukunft weniger besonders hochwertigen Kaffee und mehr durchschnittliche, eher fade schmeckende Sorten erzeugen.
19.04.2021
Anthropologie | Entwicklungsbiologie
Evolution der menschlichen Geburtsprobleme
Im Gegensatz zu den meisten anderen Primaten sind menschliche Neugeborene im Vergleich zur Breite des mütterlichen Geburtskanals sehr groß, was zu einem hohen Risiko sowohl für das Baby als auch die Mutter werden kann.
15.04.2021
Anthropologie | Biodiversität | Primatologie
Bedrohte Lemuren: „Unser Verhalten entscheidet, wer überlebt“
Biologen zeigen in einer Studie am Beispiel des Fingertiers oder Aye-aye wie Bildungsarbeit dazubeitragen kann, bedrohte Tierarten zu schützen.
15.04.2021
Ethologie | Primatologie
Gorillamänner bluffen nicht!
Als eines der symbolträchtigsten Geräusche im Tierreich hat das Brusttrommeln Eingang in unsere Umgangssprache gefunden – darunter wird oft eine übertriebene Einschätzung der eigenen Leistungen verstanden.