N-EPSILON-METHYL GROUPS ON THE LYSINE RESIDUES IN HISTONES TURN OVER INDEPENDENTLY OF THE POLYPEPTIDE BACKBONE

Im H3-Histon sind zwei und im H4-Histon ein Lysin-Rest durch Methylierung in N∊-Position modifiziert. Bis zu drei Methylgruppen können je N∊-Stickstoff gebunden sein. Die Rate der Histonbiosynthese und die Rate der Histonmethylierung wurden für die Niere der ausgewachsenen Katze unter In-vivo-Bedingungen bestimmt. Bei der Niere der erwachsenen Katze handelt es sich um ein nicht mehr proliferieren-des Gewebe, da wir durch autoradiographische Versuche mit [3H]Thymidin zeigen konnten, daß nur ca. 0.1[formula omitted] aller Zelten DNA synthetisieren. Aus diesem Grunde wird in der Niere ein Turnover histongebundener Methylgruppen nicht durch die Methylierung neusynthetisierter Histone verdeckt. Histone und histongebundene Methylgruppen wurden durch eine 75 min dauernde Infusion von [Me-3H]Methionin in vivo markiert. Wahrend der Infusion wurde die spezifische Radioaktivitat der beiden Vorläufer, [Me-3H]Methionin und S-Ade-nosyl-[Me-3H]methionin, überwacht. Schließlich wurden die Histone aus Nierenkernen extrahiert und durch Gelelektrophorese in die Fraktionen H1, H2A, H2B, H3 und H4 aufgetrennt. Danach wurde die spezifische RadioaKtivität des Methionins und der methylierten Lysine in den Histon-Fraktionen H2B, H3 und H4 gemessen. Aus diesen analytischen Daten wurde berechnet, daß pro Tag 2.2% des gesamten H2B-Pools, 2.5% des H3 und 2.5% des H4 synthetisiert werden. Das zeigt, daß selbst in einem nichtproliferierenden Zellsystem ein geringer Histon-Turnover stattfindet. Die Methylie-rungsraten histongebundener Lysine sind weit größer als die Biosyntheseraten der zugehörigen Polypeptidketten. Im H3-Histon entstehen pro Tag 36% aller N∊-Monomethyllysin-Moleküle, 16% des Dimethyllysins und 22% des Trimethyl-lysins durch Methylierung. Beim H4 werden 25% des Dimethyllysins pro Tag synthetisiert. Das be-weist, daß histongebundene Methylgruppen einen von der Histon-Polypeptidkette unabhängigen Turnover besitzen. © 1979 Walter de Gruyter & Co.