Histone H4
ইউক্যারিওটিক কোষে ক্রোমাটিনের কাঠামোর সাথে জড়িত পাঁচটি প্রধান হিস্টোন প্রোটিনের মধ্যে হিস্টোন এইচ4 একটি। একটি প্রধান গ্লোবুলার ডোমেন এবং একটি দীর্ঘ এন-টার্মিনাল লেজের বৈশিষ্ট্যযুক্ত, এইচ4 'স্ট্রিং-এর উপর পুঁতি' সংগঠনের নিউক্লিওসোমের কাঠামোর সাথে জড়িত। হিস্টোন প্রোটিনগুলি অনুবাদ-পরবর্তী সময়ে অত্যন্ত পরিবর্তিত হয়। কোভ্যালেন্টলি বন্ডেড পরিবর্তনগুলির মধ্যে রয়েছে এন-টার্মিনাল লেজের অ্যাসিটাইলেশন এবং মিথাইলেশন। এই পরিবর্তনগুলি তার মূল হিস্টোন অক্টেমারের সাথে যুক্ত ডিএনএতে অবস্থিত জিনের অভিব্যক্তি পরিবর্তন করতে পারে। হিস্টোন এইচ4 ক্রোমাটিনের গঠন ও কার্যকারিতার ক্ষেত্রে একটি গুরুত্বপূর্ণ প্রোটিন, যেখানে এর ক্রম বৈকল্পিক এবং পরিবর্তনশীল পরিবর্তনশীল অবস্থা জিনের গতিশীল এবং দীর্ঘমেয়াদী নিয়ন্ত্রণে ভূমিকা পালন করে বলে মনে করা হয়। জেনেটিক্স হিস্টোন এইচ4 বিভিন্ন স্থানে একাধিক জিনে এনকোড করা হয় যার মধ্যে রয়েছেঃ এইচআইএসটি1এইচ4এ, এইচআইএসটি1এইচ4বি, এইচআইএসটি1এইচ4সি, এইচআইএসটি1এইচ4ডি, এইচআইএসটি1এইচ4ই, এইচআইএসটি1এইচ4এফ, এইচআইএসটি1এইচ4জি, এইচআইএসটি1এইচ4এইচ, এইচআইএসটি1এইচ4আই, এইচআইএসটি1এইচ4জে, এইচআইএসটি1এইচ4কে, এইচআইএসটি1এইচ4এল, এইচআইএসটি2এইচ4এ, এইচআইএসটি2এইচ4বি, এইচআইএসটি4এইচ4। বিবর্তন হিস্টোন প্রোটিনগুলি সবচেয়ে বেশি সংরক্ষিত ইউক্যারিওটিক প্রোটিনগুলির মধ্যে রয়েছে। উদাহরণস্বরূপ, মটর এবং গরু থেকে হিস্টোন এইচ4-এর অ্যামিনো অ্যাসিডের ক্রম 102টি অবস্থানের মধ্যে মাত্র 2টিতে পরিবর্তিত হয়। এই বিবর্তনীয় সংরক্ষণ থেকে বোঝা যায় যে হিস্টোন প্রোটিনের কার্যকারিতা তাদের প্রায় সমস্ত অ্যামিনো অ্যাসিডকে জড়িত করে যাতে কোনও পরিবর্তন কোষের জন্য ক্ষতিকারক হয়। হিস্টোন সিকোয়েন্সের বেশিরভাগ পরিবর্তন প্রাণঘাতী; কয়েকটি যা প্রাণঘাতী নয়, জিন প্রকাশের ধরণে পরিবর্তনের পাশাপাশি অন্যান্য অস্বাভাবিকতার কারণ হয়। কাঠামো হিস্টোন এইচ4 একটি 102 থেকে 135 অ্যামিনো অ্যাসিড প্রোটিন যা একটি কাঠামোগত মোটিফ ভাগ করে, যা হিস্টোন ভাঁজ নামে পরিচিত, দুটি লুপ দ্বারা সংযুক্ত তিনটি এ-হেলিস থেকে গঠিত। হিস্টোন প্রোটিন এইচ3 এবং এইচ4 একটি এইচ3-এইচ4 ডাইমার গঠনের জন্য আবদ্ধ হয়, এই এইচ3-এইচ4 ডাইমারগুলির মধ্যে দুটি একত্রিত হয়ে একটি টেট্রামার গঠন করে। এই টেট্রামারটি আরও দুটি এইচ2এ-এইচ2বি ডাইমারের সাথে মিলিত হয়ে কম্প্যাক্ট হিস্টোন অক্টেমার কোর গঠন করে। সিকোয়েন্স ভ্যারিয়েন্ট হিস্টোন এইচ4 হল সবচেয়ে ধীরগতিতে বিবর্তিত প্রোটিনগুলির মধ্যে একটি। এইচ4 জিন রয়েছে যা সমগ্র কোষচক্র জুড়ে গঠনমূলকভাবে প্রকাশিত হয় যা প্রধান এইচ4-এর ক্রমের অনুরূপ প্রোটিনের জন্য এনকোড করে। মানব হিস্টোন এইচ4-এর রূপগুলি সম্প্রতি আবিষ্কৃত হয়েছে এবং খুব বিরল। প্যাথোজেনিক ডি নোভো মিসসেন্স ভ্যারিয়েন্টগুলি মোট 33 জন ব্যক্তির মধ্যে ছয়টি এইচ4 জিনে (এইচআইএসটি1এইচ4সি, এইচআইএসটি1এইচ4ডি, এইচআইএসটি1এইচ4ই, এইচআইএসটি1এইচ4এফ, এইচআইএসটি1এইচ4আই, এইচআইএসটি1এইচ4জে) চিহ্নিত করা হয়েছে, যার সবগুলিই বুদ্ধিবৃত্তিক অক্ষমতা এবং মোটর এবং/অথবা মোট বিকাশগত বিলম্বের নিউরোডেভেলপমেন্টাল বৈশিষ্ট্যগুলির সাথে উপস্থিত রয়েছে, তবে পরিবর্তনশীল অ-স্নায়বিক বৈশিষ্ট্যগুলির সাথে। দশটি অ্যামিনো অ্যাসিড আক্রান্ত হয়েছিল, যার মধ্যে ছয়টি বারবার পাওয়া গিয়েছিল। এই রূপান্তরগুলি এইচ4 কোর গ্লোবুলার ডোমেনের (প্রোটিন-প্রোটিন মিথস্ক্রিয়ার সাথে জড়িত) অথবা সি-টার্মিনাল লেজের (অনুবাদ-পরবর্তী পরিবর্তনের সাথে জড়িত) মধ্যে অবস্থিত ছিল। বিকল্প অনুবাদ অস্টিওজেনিক গ্রোথ পেপটাইড (ও. জি. পি) হল হিস্টোন এইচ4 এম. আর. এন. এ-র বিকল্প অনুবাদ থেকে উৎপাদিত একটি 14-এ. এ পেপটাইড, যা হিস্টোন এইচ4-এর সি-টার্মিনাল ক্রম এ. এল. কে. আর. কিউ. জি. আর. টি. এল. আই. জি. জি. জি ভাগ করে নেয়। হিস্টোন এইচ4 এমআরএনএর 85তম অ্যামিনো অ্যাসিডে অনুবাদ শুরু হয়, যার ফলে একটি 19-এএ পেপটাইড (প্রিওজিপি) হয়। এটি 5টি অ্যামিনো-টার্মিনাল অবশিষ্টাংশের বিভাজনের মাধ্যমে ও. জি. পি-তে রূপান্তরিত হয়। এটি মানব এবং ইঁদুর সঞ্চালনের পাশাপাশি পুনরুত্পাদনকারী অস্থি মজ্জায় পাওয়া যায়। রক্তের সিরামে এটি α2M-এর সাথে আরও দুটি বাঁধাই প্রোটিনের সাথে আবদ্ধ থাকে যা স্পষ্টভাবে চিহ্নিত করা যায় না। একটি নির্দিষ্ট রিসেপ্টর সনাক্ত করা যায়নি, তবে এর হাড়-পুনরুজ্জীবনের ক্রিয়াকলাপের সাথে জড়িত কিছু সংকেত পথ ব্যাখ্যা করা হয়েছে। অনুবাদ-পরবর্তী পরিবর্তনগুলি ইউক্যারিওটিক জীবগুলি অল্প পরিমাণে বিশেষ বৈকল্পিক মূল হিস্টোন তৈরি করতে পারে যা প্রধানগুলির থেকে অ্যামিনো অ্যাসিড ক্রমে পৃথক হয়। এন-টার্মিনালে বিভিন্ন সমযোজী পরিবর্তন সহ এই রূপগুলি হিস্টোনে যুক্ত করা যেতে পারে যা উচ্চতর ইউক্যারিওটগুলিতে ডিএনএ ফাংশনের জন্য প্রয়োজনীয় বিভিন্ন ক্রোমাটিন কাঠামো তৈরি করে। সম্ভাব্য পরিবর্তনের মধ্যে রয়েছে মিথাইলেশন (মোনো-, ডি-, বা ট্রাই-মিথাইলেশন) বা লেজের অ্যাসিটাইলেশন। আর্জিনিন, লাইসিন এবং হিস্টিডাইন অ্যামিনো অ্যাসিডের অবশিষ্টাংশে মিথাইলেশন হিস্টোন মিথাইলেশন ঘটে। হিস্টোন এইচ2এ, এইচ3 এবং এইচ4-এ মোনো-, ডি-বা ট্রাই-মিথাইলেশন আবিষ্কৃত হয়েছে। হিস্টোন মিথাইলেশন বিভিন্ন কোষীয় ক্রিয়াকলাপের সাথে যুক্ত হয়েছে যেমন প্রতিলিপি, ডিএনএ প্রতিলিপি এবং ডিএনএ ক্ষতির প্রতিক্রিয়া যার মধ্যে মেরামত, হেটেরোক্রোমেটিন গঠন এবং সোমাটিক কোষ পুনঃপ্রোগ্রামিং রয়েছে। এই জৈবিক ক্রিয়াকলাপগুলির মধ্যে, প্রতিলিপিগত দমন এবং সক্রিয়করণ সবচেয়ে বেশি অধ্যয়ন করা হয়। গবেষণায় দেখা গেছে যে পিআরএমটি1 (একটি হিস্টোন মিথাইলট্রান্সফেরেজ) দ্বারা এইচ4আর3 মিথাইলেশন "সক্রিয়" ক্রোমাটিন পরিবর্তনের বিস্তৃত পরিসরের প্রতিষ্ঠা বা রক্ষণাবেক্ষণের জন্য ভিভোতে প্রয়োজনীয় বলে মনে হয়। এছাড়াও পিআরএমটি1 দ্বারা হিস্টোন এইচ4-এর মিথাইলেশন এন-টার্মিনাল লেজে পরবর্তী অ্যাসিটিলেশনের অনুমতি দেওয়ার জন্য যথেষ্ট ছিল। তবে, এইচ4-এর অ্যাসিটাইলেশন পিআরএমটি1 দ্বারা এর মিথাইলেশনকে বাধা দেয়। হিস্টোনের অ্যাসিটাইলেশন ঘনীভূত হেটেরোক্রোমাটিনকে শিথিল করে বলে মনে করা হয় কারণ অ্যাসিটিল গ্রুপের নেতিবাচক চার্জ ডিএনএ ফসফেট মেরুদণ্ডের চার্জকে প্রতিহত করতে পারে, এইভাবে ডিএনএর জন্য হিস্টোন বাঁধাইয়ের আকর্ষণ হ্রাস করে। এই অনুমানটি বেশ কয়েকটি ট্রান্সক্রিপশনাল অ্যাক্টিভেটর কমপ্লেক্সের হিস্টোন অ্যাসিটাইলট্রান্সফেরেজ (এইচএটি) ক্রিয়াকলাপ আবিষ্কারের মাধ্যমে বৈধ হয়েছিল। হিস্টোন অ্যাসিটিলেশন ক্রোমাটিন কাঠামোকে বিভিন্নভাবে প্রভাবিত করে। প্রথমত, এটি প্রোটিনের বাঁধনের জন্য একটি ট্যাগ প্রদান করতে পারে যার মধ্যে এমন অঞ্চল রয়েছে যা অ্যাসিটিলেটেড লেজকে চিনতে পারে। দ্বিতীয়ত, এটি ক্রোমাটিন রিমডেলারগুলির কার্যকারিতা অবরুদ্ধ করতে পারে। তৃতীয়ত, এটি লাইসিনের ধনাত্মক আধানকে নিরপেক্ষ করে। লাইসিন 16 (এইচ4কে16এসি)-এ হিস্টোন এইচ4-এর অ্যাসিটাইলেশন বিভিন্ন ইউক্যারিওটে ক্রোমাটিন কাঠামো এবং কার্যকারিতার জন্য বিশেষভাবে গুরুত্বপূর্ণ এবং নির্দিষ্ট হিস্টোন লাইসিন অ্যাসিটাইলট্রান্সফেরেজ (এইচএটি) দ্বারা অনুঘটকিত হয়। এইচ4কে16 বিশেষভাবে আকর্ষণীয় কারণ এটি এইচ4 এন-টার্মিনাল লেজের একমাত্র অ্যাসিটিলেটেবল সাইট এবং একটি কম্প্যাক্ট উচ্চ-ক্রমের ক্রোমাটিন কাঠামো গঠনে প্রভাব ফেলতে পারে। এইচ4কে16-এর হাইপোঅ্যাসিটিলেশন অকাল বার্ধক্যজনিত সিন্ড্রোম হাচিনসন গিলফোর্ড প্রোজেরিয়ার একটি মাউস মডেলের ডিএনএ ক্ষতির স্থানগুলিতে ডিএনএ মেরামতের প্রোটিনগুলির বিলম্বিত নিয়োগের কারণ বলে মনে হয়। এইচ4কে16এসি-র প্রতিলিপি সক্রিয়করণ এবং ইউক্রোমাটিন রক্ষণাবেক্ষণেও ভূমিকা রয়েছে। অতিরিক্ত অ্যাসিটিলেশনগুলির মধ্যে রয়েছে কে31এসি এবং কে79এসি। H4S1p H4R3me2 H4K5ac H4K8ac H4K12ac H4K16ac H4K16adp H4K20me H4K31ac H4S47o-p H4K79ac H4K91ac H4K91ub আরও দেখুন হিস্টোন code#Histone H4 রেফারেন্স আরও দেখুন নিউক্লিওসোম হিস্টোন ক্রোমাটিন ক্রোমাটিনের সাথে জড়িত অন্যান্য হিস্টোন প্রোটিনঃ H1 H2A H2B H3