核小體（nucleosome）是由DNA 和組蛋白（histone）構成的，下列何種組蛋白不屬於核小體中的組蛋白核心（histone core）？

本題觀念

核小體（nucleosome）是染色質（chromatin）最基本的包裝單位，由一段約147個鹼基對（base pair, bp）的DNA，以左手螺旋方式纏繞在一顆蛋白質核心外側約1.65圈所組成。這顆蛋白質核心稱為組蛋白核心（histone core），是由四種組蛋白（histone）各兩套、總共八個蛋白質分子組成的八聚體（octamer）。本題要考的重點，就是分辨哪一種組蛋白屬於這個八聚體核心的正式成員，哪一種只是輔助角色而不算在核心之內。

選項分析

• A. H1：H1屬於連接組蛋白（linker histone），並不加入組蛋白八聚體核心，而是結合在相鄰兩個核小體之間的連接DNA（linker DNA）上，功能是固定DNA進出核心的角度，並協助染色質進一步捲曲、壓縮成更高階的結構（例如30奈米纖維，30 nm fiber）。因為H1不是八聚體核心的成員，符合題目「不屬於組蛋白核心」的要求，為正確答案。
• B. H2A：H2A是四種核心組蛋白之一，會與H2B配對形成一個二聚體（dimer），核小體核心中共有兩套H2A-H2B二聚體，分別位於核心的兩側，屬於組蛋白核心的正式成員，故不符合題目所求。
• C. H2B：H2B同樣是核心組蛋白之一，與H2A配對組成二聚體，共同構成核心八聚體外側的兩個次單元，屬於組蛋白核心的一部分，故不符合題目所求。
• D. H3：H3與H4配對形成四聚體（tetramer），是組蛋白核心組裝時最先與DNA結合、位於核心正中央的部分，屬於組蛋白核心的一部分，故不符合題目所求。

答案解析

本題答案為A。核小體核心顆粒（nucleosome core particle）的組裝，是先由兩套H3-H4四聚體構成中央骨架，再由兩套H2A-H2B二聚體分別接上兩側，總共八個蛋白質分子（H2A、H2B、H3、H4各兩套）組成八聚體核心，DNA以左手超螺旋方式纏繞在外側。這整個過程完全不需要H1參與，H1是在核小體核心顆粒組裝完成後，才額外結合到核心與核心之間的連接DNA上，扮演穩定與壓縮染色質高階結構的角色。因此，H2A、H2B、H3三者都是核心八聚體的成員，只有H1屬於連接組蛋白而非核心組蛋白，正確答案為A。

核心知識點

準備這類題目時，建議把組蛋白依照「是否屬於核心八聚體」分成兩組來記憶：核心組蛋白（core histone）共四種——H2A、H2B、H3、H4，各兩套組成八聚體，負責讓DNA纏繞形成核小體核心顆粒；連接組蛋白（linker histone）則是H1（及其同源物H5），不參與八聚體組裝，而是結合連接DNA、協助染色質壓縮成更高階結構。掌握「四種核心＋一種連接」這個架構，再搭配H3-H4四聚體先組裝、H2A-H2B二聚體後加入兩側的組裝順序，就能快速應付各種考法的核小體組成題。

參考資料

1. Wikipedia: Histone octamer. https://en.wikipedia.org/wiki/Histone_octamer
2. Wikipedia: Histone. https://en.wikipedia.org/wiki/Histone
3. Wikipedia: Linker histone H1 variants. https://en.wikipedia.org/wiki/Linker_histone_H1_variants
4. Nanoscale Characterization of Interaction of Nucleosomes with H1 Linker Histone. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC11719560/