Modifikasi histon adalah serangkaian perubahan yang dialami oleh protein histon. Modifikasi histon yang umumnya dijumpai berupa metilasi, asetilasi, dan fosforilasi. Selain tiga modifikasi tersebut, terdapat beberapa modifikasi lain seperti deiminasi, penambahan gugus β-N-asetilglukosamin, ribosilasi ADP, ubikitinasi, dan sumoilasi.[1] Modifikasi pada protein ini merupakan salah satu subyek studi epigenomika dan ditemukan mempengaruhi ekspresi gen pada eukariota.
Tata Nama
Modifikasi pada histon memiliki tata cara penamaan khusus. Umumnya penamaan ini didasarkan pada tata cara penamaan Brno yang telah disepakati oleh konsorsium laboratorium Eropa. Penamaan Brno diambil dari nama kota di Republik Ceko tempat disepakatinya penamaan tersebut.[2][3] Pengaturannya dapat disederhanakan menjadi:
NAMAFAMILI.NOMORPARALOG.SUBTIPE.VARIASIPISAHPOSISIASAMAMINOTIPEMODIFIKASI.
Penulisan modifikasi dimulai dengan menyebut gelongan dari histon yang termodifikasi (H2A, H2B, H3 and H4, dan histon pentaut H1) dilanjutkan dengan tipe paralog berdasarkan urutan penemuan (1,2,3,4, dan seterusnya), kemudian subtipe jika ada, dan variasi pisah (splice variant), jika ada. Selanjutnya dilanjutkan dengan kode asam amino dan posisinya pada rantai protein histon. Terakhir, jenis modifikasi. Jenis modifikasi dapat diperpanjang dengan menggabungkan beberapa jenis modifikasi lain menjadi satu. Sebagai contoh, H3K27me3 berarti modifikasi berupa trimetilasi (me3) pada famili histon H3, pada asam amino ke-27 (K27).
Urutan asam amino dihitung berdasarkan hasil pengutasan protein (sequencing) dan tidak dihitung berdasarkan kerangka bacaan terbuka (open reading frame) gen histon. Sebagai contoh, histon H3.3 pada manusia memiliki posisi lisina pada urutan ke-10 jika diurut berdasarkan kerangka bacaan terbuka. Namun, pada umumnya metionina pada urutan asam amino dibuang apabila diikuti dengan alanina sebagaimana yang terjadi pada histon H3.3. Oleh sebab itu urutan lisina menjadi mundur sebanyak satu urutan dari 10 menjadi 9 sehingga modifikasi pada posisi ini ditulis sebagai H3.3K9.
| Grup Modifikasi
|
Asam amino termodifikasi
|
Tingkat modifikasi
|
Singkatan
|
Contoh Penamaan
|
Asetil-
|
Lisina
|
mono-
|
ac
|
H3K9ac
|
Metil-
|
Arginina
|
mono-
|
me1
|
H3R17me1
|
|
Arginina
|
di-, simetris
|
me2s
|
H3R2me2s
|
|
Arginina
|
di-, asimetris
|
me2a
|
H3R17me2a
|
|
Lisina
|
mono-
|
me1
|
H3K4me1
|
|
Lisina
|
di-
|
me2
|
H3K4me2
|
|
Lisina
|
tri-
|
me3
|
H3K4me3
|
Fosforil-
|
Serina or treonina
|
mono-
|
ph
|
H3S10ph
|
Ubikitil-
|
Lisina
|
mono-
|
ub1
|
H2BK123ub1
|
Sumoylil-
|
Lisina
|
mono-
|
su
|
H4K5su
|
ADP ribosil-
|
Glutamat
|
mono-
|
ar1
|
H2BE2ar1
|
|
Glutamat
|
poli-
|
arn
|
H2BE2arn
|
Kode Histon
Beberapa modifikasi seperti H3K27me3 berasosiasi dengan peredaman gen. Sedangkan modifikasi lain seperti H3K4me3 berasosiasi dengan kenaikan ekspresi gen.[4]
Kode Histon
|
Peran Biologis
|
H3R2me2a
|
aktivasi gen
|
H3T3ph
|
mitosis
|
H3K4ac
|
aktivasi gen
|
H3K4me1, me2, me3
|
aktivasi gen
|
H3R8me2s
|
represi gen
|
H3K9ac
|
aktivasi gen
|
H3K9me1, me2, me3
|
represi gen
|
H3S10ph
|
mitosis
|
H3S11ph
|
mitosis
|
H3K14ac
|
aktivasi gen
|
H3R17me2a
|
aktivasi gen
|
H3K18ac
|
aktivasi gen
|
H3K23ac
|
aktivasi gen
|
H3R26me2a
|
aktivasi gen
|
H3K27ac
|
aktivasi gen
|
H3K27me1, me2, me3
|
represi gen
|
H3S28ph
|
mitosis
|
H3K36me1, me2, me3
|
aktivasi gen
|
H3K56ac
|
aktivasi gen
|
H3K79me1, me2, me3
|
aktivasi gen
|
H4S1ph
|
mitosis
|
H4R3me2a
|
aktivasi gen
|
H4R3me2s
|
represi gen
|
H4K5ac
|
aktivasi gen
|
H4K8ac
|
aktivasi gen
|
H4K12ac
|
aktivasi gen
|
H4K16ac
|
aktivasi gen
|
H4K20me1, me2, me3
|
aktivasi gen
|
H4K91ac
|
aktivasi gen
|
H2AS1ph
|
mitosis
|
H2AK4ac
|
aktivasi gen
|
H2AK5ac
|
aktivasi gen
|
H2AK7ac
|
aktivasi gen
|
H2AT119ph
|
mitosis
|
H2AK126su
|
represi gen
|
H2AK119ub
|
aktivasi gen
|
H2AS129ph
|
Reparasi DNA
|
H2BK5ac
|
aktivasi gen
|
H2BS10ph
|
apoptosis
|
H2BK12ac
|
aktivasi gen
|
H2BS14ph
|
apoptosis
|
H2BK15ac
|
aktivasi gen
|
H2BK16ac
|
aktivasi gen
|
H2BK20ac
|
aktivasi gen
|
H2BS33ph
|
aktivasi gen
|
H2BK120ub
|
meiosis
|
Referensi