Histon-Modifikation | EpiGentek

Apr 26, 2021
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Komplettlösungen für Histon-Modifikationsstudien

Histone sind primäre Proteinkomponenten des eukaryotischen Chromatins und spielen eine Rolle bei der Genregulation. H3- und H4-Histone haben Schwänze, die aus dem Nukleosom herausragen und posttranslational modifiziert werden können, um die Interaktionen des Histons mit der DNA und den Kernproteinen zu verändern, was zu epigenetischen Veränderungen zur Regulierung vieler normaler und krankheitsbezogener Prozesse führt. Epigentek bietet eine komplette Reihe von Kits für die Quantifizierung von Methylierung, Acetylierung und Phosphorylierung von H3-Histonen an allen Stellen an (siehe unsere informative Tabelle der Histon-Modifikation).

Wir bieten die umfassendste Auswahl an Forschungsprodukten für die Histon-Modifikation an, um jeden Schritt des Experiment-Workflows abzudecken, von Upstream bis Downstream.

Der Einstieg ist einfach mit H3 & H4 Multiplex Assays
Screenen und messen Sie bis zu 21 verschiedene Histon H3 oder 10 verschiedene Histon H4 Modifikationsmuster in einem einzigen ELISA-ähnlichen Kit.

  • EpiQuik Histone H3 Modification Multiplex Assay Kit (Colorimetric)
    Simultanes Screening und Messen von 21 verschiedenen, gut charakterisierten Histon H3 Modifikationen in nur 2,5 Stunden.
  • EpiQuik Histone H4 Modification Multiplex Assay Kit (Colorimetric) In einem einfachen Verfahren von 2 Stunden und 30 Minuten können fast alle Histon H4-Modifikationen (10 verschiedene Typen) gleichzeitig nachgewiesen und quantifiziert werden.
  • EpiQuik Circulating Modified Histone H3 Multiplex Assay Kit (Colorimetric)
    Simultaner Nachweis und Quantifizierung von bis zu 22 verschiedenen, gut charakterisierten modifizierten Histon H3-Mustern direkt aus Plasma/Serum in nur 2,5 Stunden.

Histon-Methylierungs-Antikörper
Histon-Lysin-Methylierung, Histon-Arginin-Methylierung und andere Histon-Methylierungs-Antikörper.

Histon-Acetylierungs-Antikörper
Histon-Lysin-Acetylierung, HDAC und andere Histon-Acetylierungs-Antikörper.

Histon-Methylierung

Der als Histon-Methylierung bekannte Mechanismus ist eine posttranslationale epigenetische Modifikation, die die Übertragung von Methylgruppen auf Histonproteine durch Histon-Methyltransferasen (HMTs) beinhaltet. Methylgruppen werden an die „Schwänze“ angehängt, die aus den Histonproteinen herausragen, was die häufigste Stelle für posttranslationale Modifikationen ist, insbesondere die N-terminalen Schwänze. Alternativ dazu werden bei der Histondemethylierung Methylgruppen von den Histonschwänzen entfernt, was durch Histondemethylasen (HDMs) katalysiert wird. Histon-Methylierung und Histon-Demethylierung sind epigenetische Modifikationen, die die Genexpression verringern oder verstärken können, insbesondere als Ergebnis einer Veränderung der Chromatinstruktur.

Ein Histon ist ein Protein, das zur Struktur des Chromatins beiträgt, das aus DNA-umhüllten Protein-Octameren besteht. Diese Oktamere bestehen aus Duplikaten von vier Kernhistonen (H2A, H2B, H3 und H4). Diese Einheit des Chromatins wird allgemein als Nukleosom bezeichnet. Die Unterdrückung oder Aktivierung der Transkription kann durch die Methylierung oder Demethylierung von Histonen aufgrund der Lockerung oder Einschränkung der Chromatinstruktur erfolgen. Heterochromatin und Euchromatin beziehen sich auf die Chromatinstruktur, die entweder aus dicht oder locker gepackter DNA um Histone herum besteht. Heterochromatin ist transkriptionell inaktiv, während Euchromatin transkriptionell aktiv ist.

Wo und wie viele Methylgruppen an die Histone angefügt sind, bestimmt weitgehend, ob das Chromatin für die Transkription zur Verfügung steht oder nicht. Die Schwanzreste – Lysin (K) und Arginin (R) – können in unterschiedlichem Maße methyliert werden, was zu unterschiedlichen Ergebnissen führt. Wenn beispielsweise das Histon H4 an Lysin 20 monomethyliert ist (H4K20me1), führt diese häufige Histonmodifikation zu einer Kontraktion des Chromatins. Durch die Einschränkung der Chromatinstruktur wird die Transkription verhindert und die Genexpression verringert. Alternativ dazu führt die Monomethylierung von Histon H3 am Arginin 17 (H3R17me1) zur Transkriptionsaktivierung.

Die Methylierung von Lysin ist sowohl an der Transkriptionsaktivierung (H3K4, K36, K79) als auch am Silencing (H3K9, K27, H4K20) beteiligt, und die Untersuchung der Auswirkungen dieser Histonmodifikationen wird es den Forschern ermöglichen, besser zu verstehen, wie die Übertragung oder Entfernung unterschiedlicher Mengen von Methylgruppen auf oder von verschiedenen Lysin- oder Argininresten die Genexpression beeinflusst. Der „Histon-Code“ versucht zu beschreiben, wie Histon-Modifikationen in verschiedenen Kombinationen zusammenwirken, um bestimmte zelluläre Prozesse zu steuern.

Durch die Messung von Histon-Modifikationen können Forscher neue epigenetische Erkenntnisse über zelluläre Prozesse und Krankheitszustände gewinnen. Abnormale Modifikationen wurden beispielsweise mit zahlreichen verschiedenen Krankheiten in Verbindung gebracht, die von Krebs über Autoimmunerkrankungen bis hin zu entzündlichen und neurologischen Erkrankungen reichen. Neben einem besseren Verständnis der epigenetischen Grundlagen des pathologischen Krankheitsprozesses kann der Nachweis von Histonmodifikationen auch bei der Entwicklung von Medikamenten helfen, die auf Histonmodifikationen abzielen.

Mit dem EpiQuik Histone H3 Modification Multiplex Assay Kit können Sie sich einen Gesamtüberblick über den Status der Histonmodifikationen in Ihrer Probe verschaffen. Diese ELISA-ähnliche Methode erfordert nur ein Standard-Mikroplattenlesegerät. Sparen Sie Zeit und Geld durch die gleichzeitige Messung von 21 verschiedenen Histon-H3-Modifikationen, die alle wichtigen und gut charakterisierten Muster umfassen:

H3K4me1 H3K4me2 H3K4me3 H3K9me1 H3K9me2 H3K9me3
H3K27me1 H3K27me2 H3K27me3 H3K36me1 H3K36me2 H3K36me3
H3K79me1 H3K79me2 H3K79me3 H3K9ac H3K14ac H3K18ac
H3K56ac H3ser10P H3ser28P Gesamt H3

Mit dem EpiQuik Histone H4 Modification Multiplex Assay Kit können Sie 10 verschiedene Histon H4-Modifikationen auf einfache Weise messen, ELISA-ähnlichen Format messen, das nahezu alle modifizierten Histon H4-Stellen umfasst:

H4K5ac H4K8ac H4K12ac H4K16ac H4R3me2a H4R3me2s
H4K20me1 H4K20me2 H4K20me3 H4ser1 Gesamt H4

Histon-Acetylierung

Histon-Acetylierung ist eine epigenetische Modifikation, die durch das Anfügen einer Acetylgruppe an Histonproteine gekennzeichnet ist, insbesondere an die Lysinreste im N-terminalen Schwanz. Diese Histonmodifikation wird durch Enzyme katalysiert, die als Histon-Acetyltransferasen (HATs) bekannt sind. Die zwei verschiedenen Arten von HATs – zytoplasmatische und nukleäre – werden aufgrund ihrer intrazellulären Lage und ihrer Histonspezifität unterschieden. Alternativ dazu entfernen Histondeacetylasen (HDACs) Acetylgruppen in einem Prozess, der als Histondeacetylierung bekannt ist.

Ähnlich wie andere Histonmodifikationen wirkt sich die Histonacetylierung/Deacetylierung auf die Chromatinstruktur und damit auf die Genexpression aus, indem sie die DNA für die Transkription mehr oder weniger zugänglich macht. Die Acetylierung von Lysinresten führt zu einer transkriptionell aktiven Chromatinstruktur (Euchromatin) und die Deacetylierung zu einer inaktiven, kondensierten Chromatinstruktur (Heterochromatin).

Es gibt vier Hauptklassen von HDACs: Klasse I, Klasse II, Klasse III und Klasse IV. HDAC1, HDAC2, HDAC3 und HDAC8 gehören zur Klasse I. HDAC4, HDAC5, HDAC6, HDAC7, HDAC9 und HDAC10 gehören zur Klasse II. Sieben Sirtuine, darunter SIRT1 bis SIRT7, gehören zur Klasse III. Die Klasse IV schließlich besteht nur aus HDAC11. Diese Klassifizierungen beruhen auf ihrer Homologie zu Hefeproteinen.

Durch die Untersuchung der Histon-Acetylierung und Histon-Deacetylierung können Forscher mehr Einblick in den „Histon-Code“ gewinnen. Diese Forschung kann auch zur Entwicklung von HDAC-gerichteten Medikamenten beitragen. Histon-Deacetylase-Inhibitoren (HDACi) werden zum Beispiel häufig als Stimmungsstabilisatoren und Antiepileptika eingesetzt, und in jüngster Zeit werden sie auch zur Behandlung von Krebs, neurodegenerativen und entzündlichen Erkrankungen eingesetzt. Interessanterweise sind HDAC-Inhibitoren als spezifisch für Tumorzellen bekannt, was ihre weit verbreitete Verwendung als Krebsmedikamente erklären könnte.
Siehe Histon-Acetylierung & Deacetylierungs-Kits

Histon-Phosphorylierung

Die Histon-Phosphorylierung ist eine posttranslationale Modifikation, die Serin-, Threonin- und Tyrosin-Reste betrifft. Dabei wird eine Phosphorylgruppe an die Histonschwänze angehängt, die bei der Umgestaltung des Chromatins eine Rolle spielen kann. Es ist möglich, dass alle vier nukleosomalen Histonschwänze phosphoryliert werden. Eine der bekanntesten Funktionen der Histonphosphorylierung betrifft die zelluläre Reaktion auf DNA-Schäden. Obwohl bereits zahlreiche Phosphorylierungsstellen entdeckt wurden, werden in der laufenden epigenetischen Forschung immer wieder neue Stellen aufgedeckt.
Siehe Histon Phosphorylation Kits

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