很早我们就已经知道，组蛋白乙酰化的状态与基因表达有关。所有核心组蛋白都被乙酰化。在含有活性基因的染色体结构域中，组蛋白乙酰化的程度似乎会提高，乙酰化的染色质对DNAase I 和(很可能)微球菌核酸酶更加敏感。组蛋白乙酰化也发生在S 期，可能与组蛋白掺入到核小体有关。组蛋白修饰最明显的变化是雌性哺乳动物失活X 染色体上H4 组蛋白的去乙酰化。说明乙酰基团减少对维持浓缩的非活性结构可能是非常必要的。

能催化组蛋白乙酰化的酶称为组蛋白乙酰转移酶(Histone acetyltransferase，HATs)；乙酰基团是由组蛋白去乙酰酶(Histone deacetylase，HDACs)除掉的。有两种类型的HAT 酶： A 型与转录有关；B 型与核小体组装有关。分析乙酰化时要用到两种抑制剂，即制滴菌素(Trichostain) 和丁酸(Butyric acid)，能抑制组蛋白的去乙酰化，造成乙酰化核小体的积累。这些抑制剂的应用支持了乙酰化与基因表达有关的观点；事实上，丁酸引起染色质变化的能力与在基因激活中表现的能力相似，这首先说明了乙酰化与基因激活之间的相关性。对组蛋白乙酰化作用研究的突破性进展，是对乙酰化酶和去乙酰化酶的了解，以及这些酶与其它激活和抑制蛋白之间的相互联系。HATs 并不是与染色质结合必须的酶：已知的转录激活因子都有HAT 活性，这种发现使我们对组蛋白乙酰化的观点发生改变。

A 型HAT 的催化亚基是酵母调控蛋白质GCN5 的同源物。GCN5 本身对组蛋白H3 和H4 有HAT 活性。GCN5 是某个增强子与其靶启动子相互作用所必需的衔接复合物的组分之一，其HAT 活性对靶基因的活化是必需的。

首先发现具有HAT 的激活物是P300/CBP( 事实上，P300 和CBP 是不同的蛋白质，但它们如此紧密相关以至常被当作只有一种活性形式)。P300/CBP 是一种连接上游转录因子与基础转录机构的共激活体(见图20.25) 。P300/CBP 与各种转录因子相互作用，这些转录因子包括激素受体、AP-1(c-Jun 和c-Fos) 和MyoD 。这种相互作用受病毒调控因子腺病毒——E1A 和SV40T 抗原的抑制，这些蛋白质能与P300/CBP 结合阻止其与转录因子相互作用；这就解释了这些病毒蛋白质抑制细胞转录的机制

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P300/CBP 乙酰化核小体中H4 的N-端尾巴。另一个共激活物称为PCAF，主要乙酰化核小体中的H3。P300/CAP 和PCAF 形成一个复合物，在转录过程中起作用。有时另一种HAT 也会参与作用：即与激素受体协同作用的共激活物ACTR。它本身是一种作用于H3 和H4 的HAT，与P300/CAP 和PCAF 形成一个共激活体复合物。在共激活体复合物中存在多乙酰化酶活性，其原因可能是每个HAT 都有专一性，并且激活需要多种不同乙酰化过程。图21.19 表示共激活物的作用机制，RNA 聚合酶结合在超螺旋敏感位点，在此位点

附近共激活物乙酰化核小体上的组蛋白。在大分子蛋白质复合物中发现了乙酰化酶，在酵母中，GCN5 是1.8MDa SAGA 复合物的一部分，此复合物包括几种在转录中需要的蛋白质，其基因突变能阻止起始转录，这些蛋白质中有些TAFⅡs。哺乳动物共激活物PCAF有一个相对应的结构。在这两种情况下，TAFⅡs 包括类似组蛋白的物质，该物质可能形成类似组蛋白八聚体结构。

去乙酰化与基因活性的阻遏有关。在酵母中，SIN3 和Rpd3 突变似乎能阻遏大量基因表达。它们与DNA 结合蛋白质Ume6 形成一个复合物，并且此复合物通过Umeb 与URS1 元件结合能阻遏该启动子转录(图21.20) 。Rpd3 有组蛋白去乙酰化活性，我们还不了解Sin3 的功能是否仅是将Rpd3 带到启动子处，还是在阻遏过程有其它作用。

在哺乳动物细胞中发现一个类似的阻遏系统。bHLH 家族的转录调控因子包括以异二聚体行使功能的激活因子，如MyoD( 见前面)，也包括阻遏因子，特别是异二聚体Mad:Max， Mad 可能是任何一个与之紧密相关的蛋白质。Mad: Max 是与同源物Sin3(鼠中称为mSin3， 人类中称作hSin3)相互作用的异二聚体(它与专一DNA 位点相连)。mSin3 是一个阻遏复合物的一部分，此复合物包括与蛋白质相连的组蛋白和组蛋白去乙酰化酶HDAC1 及HDAC2。阻遏过程需要去乙酰化酶活性。在其它方式中特别强调系统的调谐性。例如能使视黄酸激素受体阻遏某个靶基因的共阻遏物，通过与mSin3 结合而行使功能，mSin3 又使该位点有HDAC 活性。另一种使此位点有活性的方式是与MeCP2 结合，MeCP2 是能与甲基化胞嘧啶结合的蛋白质。

当共激活物乙酰化组蛋白促使DNA 转录起始时，仅在启动子上游和下游约1kb 的序列受到影响。这种影响转的机制尚不清楚。复制和转录过程均存在乙酰化，但是，复制过程的乙酰化是短暂的；而在转录过程中，只要基因有活性就存在乙酰化。在每种情况下乙酰化均行使功能吗？一种可能是此作用影响核小体结构。乙酰化可能对“松散”核小体核心是必需的。复制时，为使组蛋白更容易地与新核结合就需要将其乙酰化。转录时，要使结构上发生相关的变化，或使组蛋白核心从DNA 中分离出来均需要将组蛋白乙酰化。另外，乙酰化能加速转录中所需蛋白质与相应位点的结合。在上述情况下，去乙酰化都会导致相反的结果。

乙酰化的作用存在量变或质变吗？一种可能性是一定数量的乙酰化基团发挥作用，并且它们作用的位点大多是不相关的。另一种可能性是，每个乙酰化都有特别的作用。如果单个酶有不同的专一性，我们可以解释每种途径中包含多种HAT 活性复合物的原因。可能需要多种活性来乙酰化大量的相异位点或因为对转录的不同作用所需不同的条件。复制时，在可能位点中有三分之二乙酰化已经足够(至少与组蛋白H4 相关)，这种情况是一个量化模式。