ヒストンのアセチル化
γ-リジン残基にアセチル化される最も研究されているタンパク質には、アミノ末端尾部ドメインの複数の部位で修飾が起こるヒストンH2A、H2B、Hg、H4、および酵母からヒトまでの様々な真核生物に見られるHMGタンパク質が含まれる。 Γ-リジン残基のアセチル化の重要な特徴は、可逆的であることである。 ヒストンは、アセチル化、メチル化、および特定のアルギニン、リジン、ヒスチジン、セリンおよびトレオニン残基のリン酸化を含む翻訳後修飾に頻繁に供される。 また、可逆的であるその多くは、これらの修飾は、すべてのそれによって大幅にヒストン-DNA結合、およびヌクレオソーム間とヒストンと調節タンパク質間の相互作用を変化させる、ヒストン尾構造の正電荷を減少させます。 Gcn5P、最初の核ヒストンアセチルトランスフェラーゼ（HAT）と最初のヒストン脱アセチラーゼ（HDAC）の発見は、ヒストンのアセチル化が転写の重要な制御ステッ 核の帽子のいくつかはまた、よく知られており、転写因子として広範囲に特徴付けられている。 驚くことではないが、ヒストンアセチル化は、細胞周期の進行、染色体動態、DNA複製、組換えと修復、サイレンシング、およびアポトーシスを含む他のプロセ HATsの情報の重要な蓄積にもかかわらず、クロマチンのアセンブリにおけるヒストンアセチル化の正確な分子的役割の理解は、転写因子とヌクレオソームリモデリングのアクセシビリティはまだとらえどころのないです。
いくつかの家族に分類される20以上の帽子があり、表1に記載されています。 すべてのＨａｔは部位特異的およびヒストン特異的な方法で作用し、特異性はｉｎ ｖｉｖｏおよびｉｎ ｖｉｔｒｏで異なる可能性があり、そのような多様性は、なぜ非常に多くのＨａｔがあるのかを説明するのに役立つかもしれない。 驚くべきことに、いくつかの帽子は他の帽子やコアクチベーターと関連しており、まだ理解されていない複雑さの層を示唆しています。 しかし、ヒストンアセチル化の定常状態バランスは、異なる設定で異なる遺伝子に異なる効果を発揮するように見えることに注意することが重要で アセチル化蛋白質中の修飾リジンを取り巻くアミノ酸配列のアライメントとヒトインポートインα蛋白質Rch1の変異誘発は、HAT認識モチーフがgkxxp（太字のアセチル化γ-リジン残基を持つ一文字のアミノ酸コードで）であることを示唆している。
ヒストン脱アセチラーゼ
多数のHdacが同定されており、その多くは転写のコレプレッサーとして作用する。 酵母脱アセチラーゼRpd3PとHda1Pは、クロマチンのローカライズされた脱アセチル化を引き起こし、プロモーターにリプレッサータンパク質によって募集され テロメア、セントロメア、およびサイレント酵母交配型遺伝子座を含むクロマチンの特殊な領域は、転写不活性であり、hypoacetylatedヘテロクロマチン様（緊密にパッケー 酵母におけるヘテロクロマチン形成は、サイレンシングタンパク質Sir2P、Sir3P、およびSir4Pによって媒介される; Sir2pはHDAC活性を有することが見出されている。 興味深いことに、脱アセチラーゼは、一緒に帽子と、クロマチン構造の変化を調節するいくつかのクロマチン-リモデリング複合体で検出されます。 HDACsの特異性についてはほとんど知られていないが、HDACiはヒストンだけでなく転写因子E2F1も脱アセチル化できることが見出されている。
Hmgタンパク質のアセチル化
HMGタンパク質は、その豊富さとユビキタス性にもかかわらず、その機能がまだ完全に理解されていない非ヒス これらのタンパク質のサブセットは、曲がったDNAを認識するか、または線状二重DNAの曲がりを誘導するDNA結合モチーフであるHMGドメインを含む。 二つの翻訳後修飾、すなわちリン酸化とアセチル化は、HMG1のDNA結合特性に影響を与えます。 この蛋白質は位置2および11の保存されたリジンで可逆的にアセチル化され、hmg1のリジン2のmonoacetylationがある種の歪められたDNAのための蛋白質の結合親和力を増加することが示されていた。 これは、核タンパク質複合体におけるその”建築”の役割とは別に、DNA修復におけるHMG1の関与の可能性を示しています。 また、hmg1とHMG2はタンパク質-タンパク質相互作用に関与しており、ステロイドホルモン受容体、HoxおよびPOUドメインタンパク質（発達転写因子）、p53（腫瘍サプレッサー）、およびTATA box結合基底転写因子などの調節タンパク質の標的DNA配列への特異的結合を促進することが示されている。
転写因子のアセチル化
核では、DNAは転写機構の容易なアクセス性を持たずに、いくつかの順序の構造にしっかりと包装されています。 ヒストン、ヒストン様タンパク質、非ヒストンタンパク質（転写因子など）内のリジン残基のアセチル化は、最近、抑制されたクロマチン状態を克服するために細胞によって使用される主要なメカニズムとして浮上している。 いくつかの転写因子は、特に核受容体活性化遺伝子転写の補因子であるHATs CREB結合タンパク質（CBP）とその近いホモログp300、およびp300/CBP関連因子（PCAF）のためのHATsの基質として同定されている。 これらの基質タンパク質には、転写活性化因子E2F1-3（G1/S細胞周期移行を介して進行に関与する）、P53、c-Jun（マイトゲンへの応答に関与する転写因子）、赤血球Krüppel様転写因子（EKLF）、巨核球および赤血球分化に必要な転写コアクチベーター GATA1、筋肉特異的分化調節因子MyoD、原癌遺伝子c-mybの産物、HMGタンパク質HMGI（Y）、hmgタンパク質HMGI（Y）、hmgタンパク質HMGI（Y）、hmgタンパク質HMGI（Y）、hmgタンパク質HMGI（Y）、hmgタンパク質HMGI（Y）、hmgタンパク質HMGI（Y）、hmgタンパク質HMGI（Y）、hmgタンパク質HMGI（Y）、hmgタンパク質HMGI（Y）、hmgタンパク質HMGI（Y）、hmgタンパク質HMGI（Y）、hmgタンパク質HMGI（Y）が含まれる。t細胞因子調節転写活性化因子tcf（wntシグナル伝達タンパク質の下流である）, 肝細胞核因子HNF-4、一般的な転写因子Tfiie ΒおよびTFIIF、赤血球転写因子NF-E2（MafG）、およびステロイドホルモン核受容体コアクチベーター ACTR（およびその中の参考文献）。 新しい帽子の基質のリストは急速に育っています。 転写因子のアセチル化は、ＤＮＡに結合する能力（Ｅ２Ｆ１、ｐ５ ３、ＥＫＬＦ、ＧＡＴＡ１、およびＨＮＦ−４の場合）、他のタンパク質（ｃ−Ｊｕｎ、ＴＣＦ、ＡＣＴＲ、およびＨＮＦ−４）、または核内に留まる能力（ＨＮＦ−４）を変 さらに、PCAF、p300およびCBPは（アセチルリジンを結合する）ブロモドメインとアセチル化リジン（複数可）との間の分子内再配列を容易に、オートアセチル化するこ
DNA結合タンパク質機能に対するアセチル化の効果は、タンパク質内の修飾部位の位置に依存する。 転写因子p53、E2F1、EKLF、およびGATA-1の場合、アセチル化部位はDNA結合ドメインに直接隣接して位置し、アセチル化はDNA結合を刺激する。 対照的に、hmgi（Y）内でアセチル化されたリジンは、DNA結合ドメイン内にあり、DNA結合の破壊をもたらす。 したがって、アセチル化は必ずしも転写を刺激するとは限らない。
アセチル化はタンパク質-タンパク質相互作用にも影響する。 例えば、核ステロイドホルモン受容体とそのコアクチベーター ACTRとの関連は、アセチル化によって阻害される。 明らかに、ヒストンアセチル化は、hatsを含む多くのタンパク質に保存されたモチーフであるブロモドメインの認識部位を生成する。 ヒストンアセチル化は、転写活性化中にATP依存性クロマチンモデリング活性の募集に先行する可能性があります。 特に、HAT Gcn5Pは、SWI/SNFクロマチン-リモデリング複合体のプロモーターへの結合の安定化に関与しており、この相互作用はGcn5Pブロモドメインを介して媒介されるようである。 転写因子E2F1によって例示されるいくつかの証拠があり、アセチル化はタンパク質の半減期を増加させる。
核輸入因子のアセチル化
HATsはまた、他の核タンパク質を標的とすることができます。 異なる細胞プロセスに関与するタンパク質の大規模なセットの画面は、アセチルトランスフェラーゼCBPの基質として二つの核輸入タンパク質、Rch1とimportin-α7 別の核輸入因子、importin-α3は、CBPの基質ではなかったので、反応は特異的であるように見えた。 P300とCBPの両方が、最も可能性の高い核内で、In vivoでRch1とインポーチンα7のアセチル化を媒介することができます。 アセチル化された残基、γ-Lys22は、他の核輸入因子、インポーチン-βのためのRch1の結合部位内にあり、サイトのアセチル化はインポーチン-βとの相互作用をin vitroで促進する。 したがって、核輸入は、p300/CBP帽子によって媒介されるアセチル化によって調節され得ることが可能である。
HAT酵素の基質への標的化は重要である可能性が高く、p53のリン酸化がp53とp300との関連を増加させることによって、そのアセチル化を刺激するという発見によって示されるように、他のシグナル伝達経路による調節において役割を果たす可能性がある。 いくつかの証拠は、HATsの活性がリン酸化またはホルモンシグナル伝達を介して増殖および分化シグナルによって調節されることを示している。 例えば、CBPのHAT活性は、細胞周期のG1-S相境界で刺激され、actrのホルモン誘発性アセチル化は、核受容体機能を抑制する。 一緒に、これらの結果は、アセチル化は、細胞シグナル伝達におけるリン酸化に匹敵するかもしれない調節改変であるという仮説につながっている。
チューブリンのアセチル化
微小管は、ほぼすべての真核細胞型に見られる円筒形の細胞骨格構造であり、有糸分裂、毛様体および鞭毛運動、小胞 微小管の構造サブユニットは、ヘテロ二量体複合体を形成し、プロフィラメントを形成し、その後、横方向に円筒状の微小管の壁を構成するために頭から尾を関連付けるαとβアイソフォームからなる100kDaのタンパク質チューブリンである。 翻訳後修飾のいくつかのタイプは、アセチル化、リン酸化、ポリグルタミン酸、ポリグリシル化、およびデチロシン化を含むチューブリン機能に影響を与え これらの修飾のほとんどは可逆的であり、アセチル化を除くすべては、チューブリンαおよびβサブユニットの高度に可変カルボキシル末端で起こる。
チューブリンのアセチル化の最初の証拠は、単細胞藻類ポリトメラからの鞭毛チューブリンで得られた。 チューブリンのアセチル化は、脊椎動物、昆虫、線虫および植物において観察されており、その全てにおいてアセチル基はリジン40のγ-アミノ基に結合している。 Α-チューブリンアセチルトランスフェラーゼは、鞭毛単細胞藻クラミドモナスおよび哺乳類の脳から精製され、62-67kDaの分子量を有することが示された。 クラミドモナスからの酵素の精製中に，チューブリンデアセチラーゼとα-チューブリンアセチルトランスフェラーゼの阻害剤についての証拠が得られた。 クラミドモナスでは，チューブリンアセチルトランスフェラーゼは可溶性チューブリンオーバー重合のための二倍の好みを示すが，Ｈｅｌａ細胞ではアセチル化は主に重合後に起こる。 一般に、アセチル化はすぐに-ほとんどすぐに-起こることができ、従ってアセチル化されたtubulinは必ずしも古い微小管を画定しません。 Α-チューブリンアセチル化と微小管安定性との間にはいくつかの相関が見出されている。 アセチル化された微小管は一般的に薬物誘発性の分解に抵抗するが、寒冷誘発性の分解には抵抗しないが、一部の細胞ではアセチル化された微小管のサブセットは耐寒性である。 しかし、アセチル化された微小管の細胞内空間組織がどのように決定されるかはまだ不明である。 特定の細胞微小管および制限された領域にアセチルトランスフェラーゼ酵素活性を制限するいくつかの要因があるかもしれません: このような因子の候補としては、微小管関連タンパク質MAP1B、MAP2およびμが挙げられ、これらは、アセチルトランスフェラーゼと微小管との相互作用を増強または阻害する。 別の可能性は、微小管と他の細胞骨格要素またはオルガネラとの相互作用がアセチルトランスフェラーゼ酵素活性を調節することである。
細胞におけるアセチル化微小管の役割は、未解決の重要な問題のままである。 アセチル化チューブリンは生存に必要ではなく、リジン40をアルギニンに置き換えた繊毛虫テトラヒメナの変異体は野生型と区別できない。 上記の62-67kDa α-チューブリンアセチルトランスフェラーゼのクローニングと分析は、α-チューブリンアセチル化の役割を理解するために重要である。