2) хромопротеиды
3) металлопротеиды
4) гликопротеиды
Гистоны относятся к простым белкам, поскольку при полном гидролизе дают только аминокислоты и не содержат прочно связанной небелковой простетической группы. Это низкомолекулярные основные белки, богатые остатками лизина и аргинина, благодаря чему они обладают положительным зарядом и электростатически взаимодействуют с отрицательно заряженной ДНК.
Гистоны являются структурной основой нуклеосом — элементарных единиц упаковки хроматина. В составе нуклеосомы участок ДНК наматывается на гистоновый октамер, включающий белки H2A, H2B, H3 и H4; гистон H1 участвует в укрупнении и стабилизации хроматиновой структуры. Посттрансляционные модификации гистонов, в частности ацетилирование и метилирование, регулируют доступность генов для транскрипции и тем самым влияют на экспрессию генетической информации.
Хромопротеиды, металлопротеиды и гликопротеиды относятся к сложным, или конъюгированным, белкам, так как кроме полипептидной цепи содержат соответственно пигментную группу, ион металла или углеводный компонент. Поэтому наличие небелковой части отличает их от гистонов и других простых белков. Классификация основана прежде всего на химическом составе и характере простетической группы.
| Класс белков | Состав | Примеры | Основное биологическое значение |
|---|---|---|---|
| Простые белки | Только аминокислотные остатки; при гидролизе образуются аминокислоты | Альбумины, глобулины, гистоны, протамины | Структурная, транспортная, регуляторная и буферная функции |
| Гистоны | Основные простые белки, обогащённые лизином и аргинином | H1, H2A, H2B, H3, H4 | Упаковка ДНК в нуклеосомы и эпигенетическая регуляция экспрессии генов |
| Хромопротеиды | Белок и окрашенная простетическая группа | Гемоглобин, миоглобин, цитохромы | Перенос газов и электронов, участие в окислительно-восстановительных реакциях |
| Металлопротеиды | Белок, связанный с ионом металла | Ферритин, трансферрин, некоторые металлоферменты | Депонирование и транспорт металлов, каталитическая активность ферментов |
| Гликопротеиды | Белковая часть и ковалентно связанные олигосахаридные цепи | Иммуноглобулины, гормоны-гликопротеины, муцины | Иммунная защита, клеточное распознавание, рецепция и формирование слизистых барьеров |
| Липопротеиды | Белок и липидный компонент | Липопротеины плазмы крови | Транспорт холестерина и триглицеридов в крови |
Таким образом, принадлежность гистонов к простым белкам определяется отсутствием в их составе углеводной, липидной, пигментной или металлической простетической группы. Их выраженная основность обеспечивает связывание с ДНК и компактную упаковку хроматина. В лабораторной и биохимической классификации важно различать химический состав белка и его функциональную роль: структурное участие в хроматине не делает гистоны сложными белками. Нарушения модификации или обмена гистонов могут изменять регуляцию транскрипции и участвовать в патогенезе опухолевых и наследственных заболеваний.