El pliegue de histona es un motivo estructural ubicado cerca del extremo C de las proteínas histonas , caracterizado por tres hélices alfa separadas por dos bucles. Este motivo facilita la formación de heterodímeros , que posteriormente se ensamblan en un octámero de histonas , desempeñando un papel crucial en el empaquetamiento del ADN en nucleosomas dentro de la cromatina . [1] Este pliegue es un motivo estructural antiguo y altamente conservado, esencial para la compactación y regulación del ADN en una amplia gama de especies.
El motivo del pliegue de histonas se descubrió por primera vez en los factores asociados a la proteína de unión a la caja TATA , que desempeñan un papel clave en la transcripción . [1]
El pliegue de histonas tiene típicamente alrededor de 70 aminoácidos de longitud y se caracteriza por tres hélices alfa conectadas por dos bucles cortos y no estructurados. [2] En ausencia de ADN, las histonas centrales se ensamblan en intermediarios de cabeza a cola. Por ejemplo, H3 y H4 primero forman heterodímeros, que luego se combinan para formar un tetrámero. De manera similar, H2A y H2B forman heterodímeros. [3] Estas interacciones ocurren a través de interacciones hidrofóbicas de "apretón de manos" entre dominios de pliegues de histonas. [4]
Las histonas H4 y H2A pueden formar contactos internucleosómicos que, cuando se acetilan , permiten interacciones iónicas entre péptidos. Estas interacciones pueden alterar los contactos internucleosómicos circundantes, lo que lleva a la apertura de la cromatina y una mayor accesibilidad para la transcripción. [5]
El pliegue de histonas desempeña un papel crucial en la formación de nucleosomas al mediar las interacciones entre histonas. Las superficies de interfaz más grandes se encuentran en las interacciones heterotípicas de dímeros de H3-H4 y H2A-H2B. Estas interacciones están mediadas principalmente por el motivo de "apretón de manos" entre los dominios del pliegue de histonas. Además, la estructura de H2A tiene una modificación de bucle única en su interfaz, lo que contribuye a su papel distintivo en la activación transcripcional. [ cita requerida ]
Se cree que el pliegue de histonas evolucionó a partir de conjuntos de péptidos ancestrales que formaban motivos de hélice-cadena-hélice. Se cree que estos péptidos se originaron a partir de fragmentos antiguos, que pueden ser precursores del tetrámero H3-H4 moderno que se encuentra en los eucariotas. Cabe destacar que las histonas monocatenarias arqueales, similares a las histonas eucariotas, se encuentran en la bacteria Aquifex aeolicus , lo que sugiere una ascendencia compartida entre eucariotas y arqueas, con posibles transferencias laterales de genes a bacterias. [2]
Estudios en especies como Drosophila han revelado variaciones en el motivo de plegamiento de histonas, particularmente en las subunidades de los factores de iniciación de la transcripción. Estas proteínas contienen estructuras similares a las histonas, lo que demuestra que el motivo de plegamiento de histonas también se puede encontrar en proteínas no histónicas involucradas en interacciones proteína-proteína y proteína-ADN. [4]