クロマチンにおけるヌクレオソームの構造と内部ヌクレオソームDNAの組織

さまざまなソースから核の凝縮および折りたたみ式クロマチンとクロマチンのミクロコッカルヌクレアーゼ消化によって生成されたモノヌクレオソームパターンを、反復長さが165〜240の塩基対（bp）まで変化します。低イオン強度溶液（展開されたクロマチン）のすべてのテストされたタイプの分離されたH1含有クロマチンの消化時に、コア粒子、MN145、およびH1含有、MN165、MN175、MN185、MN195、MN195、MN215（MN195、MN215）を与えたコア粒子、MN145、およびH1含有、MN195、MN19、MN195、MN195、MN195、MN195、MN215（これらの粒子が10 bpの積分数によって異なるレオソームDNA）。展開されたクロマチンのパターンに加えて、核全体または凝縮クロマチン（Ca2+の高いイオン強度）の消化により、核特異的、H1が弛緩するMN155が生じました。H1 lackのクロマチンの消化は、MN145、MN155、およびMN165粒子のみを産生し、ヒストンオクタマーが最大165 bpのヌクレオソームDNAを組織できることを示しています。低イオン強度での分離海ウニ精子クロマチン（約240 bpの繰り返し長）の消化により、典型的な「展開されたクロマチンパターン」が得られましたが、主にMN145、MN155、MN235、およびMN245粒子が含まれていました。コア粒子のDNA（一次組織）に沿ったヒストンの線形配置は、モノヌクレオソームに保存されており、スペーサーDNAの長さは1つ（MN155で）またはコアDNAの両側が約10 bpの倍数であることがあります。MN235では、コア粒子は、コアDNAの両側のスペーサーDNAの長さが通常約30 + 60または40 + 50 bpであるため、優先的に中心位置を占めています。ヒストンH1は、これらの粒子の端、つまりスペーサーDNAの中心の近くに局在しています。ヒストンH3とウニの精子H2Bの球状部分がスペーサーDNAに共有結合することができるという発見は、クロマチン上部構造の組織化への関与を示唆しています。我々のデータは、クロマチンの脱還元が、コア粒子に隣接するスペーサーDNA部位のヒストンH1の再配置を伴い、したがって、コアDNAと一緒にスマーDNAが連続したスーパーヘリックスを形成する核のクロマチン過節のソレノイドモデルをサポートすることを示しています。

We have compared the mononucleosomal pattern produced by micrococcal nuclease digestion of condensed and unfolded chromatin and chromatin in nuclei from various sources with the repeat length varying from 165 to 240 base-pairs (bp). Upon digestion of isolated H1-containing chromatin of every tested type in a low ionic strength solution (unfolded chromatin), a standard series of mononucleosomes (MN) was formed: the core particle, MN145, and H1-containing, MN165, MN175, MN185, MN195, MN205 and MN215 (the indexes give an approximate length of the nucleosomal DNA that differs in these particles by an integral number of 10 bp). In addition to the pattern of unfolded chromatin, digestion of whole nuclei or condensed chromatin (high ionic strength of Ca2+) gave rise to nuclei-specific, H1-lacking MN155. Digestion of H1-lacking chromatin produced only MN145, MN155 and MN165 particles, indicating that the histone octamer can organize up to 165 bp of nucleosomal DNA. Although digestion of isolated sea urchin sperm chromatin (repeat length of about 240 bp) at a low ionic strength gave a typical "unfolded chromatin pattern", digests of spermal nuclei contained primarily MN145, MN155, MN235 and MN245 particles. A linear arrangement of histones along DNA (primary organization) of the core particle was found to be preserved in the mononucleosomes, with the spacer DNA length from 10 to 90 bp on one (in MN155) or both sides of core DNA being a multiple of about 10 bp. In MN235, the core particle occupies preferentially a central position with the length of the spacer DNA on both sides of the core DNA being usually about 30 + 60 or 40 + 50 bp. Histone H1 is localized at the ends of these particles, i.e. close to the centre of the spacer DNA. The finding that globular part of histones H3 and sea urchin sperm H2B can covalently bind to spacer DNA suggests their involvement in the organization of chromatin superstructure. Our data indicate that decondensation of chromatin is accompanied by rearrangement of histone H1 on the spacer DNA sites adjacent to the core particle and thus support a solenoid model for the chromatin superstructure in nuclei in which the core DNA together with the spacer DNA form a continuous superhelix.