Histonă H3 este una dintre cele cinci mari proteine histone care sunt implicate în structura cromatinei în celulele eucariote . Proteina are un domeniu principal globular și o coadă N-terminală lungă și este o componentă a nucleozomului și a structurii „șirag de mărgele” a cromatinei. Proteinele histonice sunt foarte modificate post-translaționale, iar histona H3 este cea mai modificată. Termenul "Histona H3" este ambiguu, deoarece nu face posibilă discriminarea diferențelor la nivelul secvenței sau starea de modificare a proteinei. Histona H3 este un jucător major în domeniul epigeneticii, deoarece diferitele sale variante la nivelul secvenței și modificările sale sunt implicate în dinamica și reglarea expresiei genice.
Coada N-terminală a histonei H3 iese din structura globulară a nucleozomului și poate suferi diferite tipuri de modificări post-translaționale care vor influența diferite procese celulare. Cele mai bune modificări caracterizate se referă la atașarea grupărilor metil sau acetil pe o lizină sau o arginină și fosforilarea la nivelul unei serine sau treonine . Bi- și tri- metilarea lizinei 9, precum și tri-metilarea lizinei 27 sunt asociate cu reprimarea expresiei genice și formarea heterocromatinei . În schimb, mono- și tri-metilarea lizinei 4, la fel ca acetilarea lizinei 27, sunt asociate cu gene active și o stare deschisă a cromatinei ( euchromatin ). Enzimele care efectuează aceste modificări se numesc histon metiltransferaze pentru metilare, acesta este cazul proteinei EZH2 care este responsabilă de metilarea pe lizină 27, în timp ce acetilarea este efectuată de histon acetiltransferazele (HAT). În schimb, alte proteine sunt responsabile pentru eliminarea acestor modificări, cum ar fi histona deacetilaze .
Celulele de mamifere au 3 variante cunoscute ale histonei H3. Nomenclatura oficială este histona H3.1, histona H3.2 și histona H3.3. Cele trei proteine diferă doar în câțiva aminoacizi.
Există o altă variantă a histonei H3, varianta centromerică (CenH3 sau CENP-A la mamifere), care are o secvență proteică slab conservată și foarte diferită de cea a H3.
Histonele canonice H3 sunt codificate de diferite gene din genom care sunt grupate împreună:
În timp ce varianta H3.3 este codificată de două gene distincte din genom:
H3.3: H3F3A , H3F3B