Die H3-Schwanzdomäne ist an mehreren Wechselwirkungen während der Faltung und Selbstassoziation von Nukleosomenarrays beteiligt

Die Kern-Histon-Schwanzdomänen spielen eine zentrale Rolle in der Chromatinstruktur und in epigenetischen Prozessen, die die Genexpression steuern. Obwohl wenig über die molekularen Details der Schwanzwechselwirkungen bekannt ist, ist es wahrscheinlich, dass sie sowohl an kort-Distanzen als auch an lang-Distanzen-Wechselwirkungen zwischen Nukleosomen teilnehmen. Zuvor haben wir gezeigt, dass die H3-Schwanzdomäne an Internukleosomen-Wechselwirkungen während der MgCl(2)-abhängigen Kondensation von Modell-Nukleosomenarrays beteiligt ist. Diese Studien unterscheideten jedoch nicht, ob diese Internukleosomen-Wechselwirkungen kurzfristige intra-array oder langfristige inter-array Wechselwirkungen darstellten. Um die komplexen Wechselwirkungen der H3-Schwanzdomäne während der Chromatinkondensation besser zu verstehen, haben wir eine neue ortsspezifische Kreuzvernetzungsmethode entwickelt, um inter-array Wechselwirkungen zu identifizieren und zu quantifizieren, die durch Histon-Schwanzdomänen vermittelt werden. Die inter-array Kreuzvernetzung war unter Salzbedingungen, die nur lokale Faltung induzierten, nicht nachweisbar, wurde jedoch in Verbindung mit der salzabhängigen inter-array Oligomerisierung bei höheren MgCl(2)-Konzentrationen nachgewiesen. Interessanterweise führte die Umwandlung von Lysin zu Glutamin in der H3-Schwanzdomäne, um die Acetylierung nachzuahmen, zu einer geringen oder keiner Reduktion der inter-array Kreuzvernetzung. Im Gegensatz dazu bewirkte die Bindung eines Linkerhistons eine viel größere Steigerung der inter-array Wechselwirkungen für unmodifizierte H3-Schwänze im Vergleich zu "acetylierte" H3-Schwänze. Insgesamt deuten diese Ergebnisse darauf hin, dass die H3-Schwanzdomäne während der Chromatinkondensation mehrere Funktionen über unterschiedliche molekulare Wechselwirkungen erfüllt, die durch Acetylierung oder die Bindung von Linkerhistonen unterschiedlich reguliert werden können.