Histone H3是核小體的核心組分之一。它與 H2A、H2B、H4通過非共價(jià)鍵相互作用組成八聚復(fù)合體，將DNA包裹壓縮成核小體，而核小體是染色質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)單位。

圖1 核小體結(jié)構(gòu)

Histone H3理論分子量約為15 kDa，定位在細(xì)胞核，在多數(shù)組織中均有表達(dá)。主要在細(xì)胞的S期表達(dá)，并且在分化過程中隨著細(xì)胞分裂減慢而表達(dá)量急劇下降。

Histone H3在轉(zhuǎn)錄調(diào)控、DNA 修復(fù)與復(fù)制和染色體穩(wěn)定性中發(fā)揮核心作用。DNA的可訪問性是通過組蛋白的一系列復(fù)雜的翻譯后修飾（也稱為組蛋白編碼）和核小體重構(gòu)來調(diào)控的。

翻譯后修飾

Histone H3通過一系列的翻譯后修飾（也稱為組蛋白編碼）和核小體重構(gòu)來調(diào)控DNA的可訪問性,可經(jīng)過多種翻譯，如：乙?；?，泛素化，磷酸化，甲基化，瓜氨酸化，琥珀酰化和異丁基化等。修飾的Histone H3可以改變?nèi)旧|(zhì)的結(jié)構(gòu)，影響染色質(zhì)與轉(zhuǎn)錄因子的可及性，從而調(diào)控基因的表達(dá)。在多種生物學(xué)過程中起關(guān)鍵作用，包括但不限于包括但不限于基因表達(dá)調(diào)控、DNA修復(fù)、細(xì)胞周期調(diào)控、細(xì)胞增殖和凋亡，神經(jīng)元抑制等。

圖2 Histone H3 N 末端尾部結(jié)構(gòu)域的修飾。經(jīng)典的甲基化、乙?；?、磷酸化位點(diǎn)已標(biāo)出。

熱門修飾

乙?；ˋcetylation）：通常與基因激活相關(guān)，因?yàn)樗苤泻徒M蛋白上的正電荷，使得 DNA 更容易被轉(zhuǎn)錄機(jī)器訪問。乙?；ǔ０l(fā)生在H3的賴氨酸殘基上，如H3K9ac（Histone H3上的第9位賴氨酸殘基發(fā)生乙?；揎棧?、H3K14ac、H3K27ac等。

甲基化（Methylation）：可以在不同的賴氨酸殘基上發(fā)生，每種甲基化狀態(tài)可能具有不同的功能，如H3K4me3（Histone H3的第4位賴氨酸殘基上發(fā)生的三甲基化修飾）通常與活躍的轉(zhuǎn)錄激活有關(guān)，而H3K27me3則與基因沉默相關(guān)。

磷酸化（Phosphorylation）：磷酸化發(fā)生在特定的蘇氨酸、酪氨酸殘基上，與細(xì)胞周期進(jìn)程，特別是有絲分裂、減數(shù)分裂期間的染色體凝縮和DNA損傷響應(yīng)有關(guān)，如H3S10ph（Histone H3 第10位絲氨酸的磷酸化）、H3T11ph等。

乳酸化（Lactylation）：Histone H3乳酸化主要發(fā)生在賴氨酸上，不同位點(diǎn)的乳酸化修飾也有不同的功能影響。H3K18la（HistoneH3 的第18位賴氨酸殘基上發(fā)生的乳酸化修飾）在多種疾病中起作用：在敗血癥引起的肺損傷中，通過m6A修飾ACSL4促進(jìn)鐵死亡；H3K18la也被作為感染性休克的潛在生物標(biāo)志物進(jìn)行研究。H3K9la（Histone H3的第9位賴氨酸殘基上發(fā)生的乳酸化修飾）在調(diào)節(jié)基因表達(dá)和參與疾病調(diào)控中起作用，在動(dòng)脈粥樣硬化的發(fā)展中可能涉及內(nèi)皮-間充質(zhì)轉(zhuǎn)化（EndMT）的調(diào)節(jié)。

巴豆?；–rotonyl）：通常在調(diào)控基因表達(dá)和染色質(zhì)結(jié)構(gòu)中扮演著重要角色，主要發(fā)生在賴氨酸殘基上。H3K23cr（Histone H3的第23位巴豆?；┡c基因轉(zhuǎn)錄調(diào)控有關(guān)，MORF復(fù)合體被鑒定為特異性的H3K23乙酰轉(zhuǎn)移酶，并且這種活性與H3K14的巴豆?；揎椨嘘P(guān)。

總蛋白及其他修飾