Mobilitätsmessungen von Heterochromatin-assoziierten Proteinen in lebenden Zellen

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Die strukturelle Organisation von Chromosomen spielt eine zentrale Rolle bei fast allen Prozessen der DNA-Biologie in höheren Eukaryonten. Chromatin besteht aus zwei morphologisch unterscheidbaren Bereichen, dem Euchromatin und dem Heterochromatin. Das Euchromatin ist der transkriptionell aktive Bereich und genreich, während im Heterochromatin nur wenige Gene lokalisiert sind und dieser Bereich für Transkriptionsfaktoren generell nicht zugänglich ist. Heterochromatin ist daher weitgehend transkriptionell inaktiv und im Vergleich zu Euchromatin sehr viel stärker kondensiert. Molekular ist Heterochromatin durch spezifische posttranslationale Modifikationen der nukleosomalen Histone definiert. Diese Modifikationen bieten spezifische Interaktionsflächen für bestimmte Proteine. Eine gut untersuchte Modifikation im Heterochromatin ist die Methylierung des Lysins an der N-terminalen Position 9 des Histons H3 (meK9-H3). Das Heterochromatin Protein 1 (HP1) ist durch seine Bindung an meK9-H3 ein hauptsächlicher Bestandteil von Heterochromatin, und spielt daher eine essentielle Rolle bei der Bildung und Beibehaltung der transkriptionell repressiven Heterochromatinstruktur. Man vermutet, dass HP1 durch seine Fähigkeit, Multimere zu bilden, das Chromatin vernetzt und damit weniger zugänglich für Proteine macht. Konsequenterweise würde man daher erwarten, dass HP1- Proteine stabil in das hochkondensierte Heterochromatin eingebaut sind.