Elucidation of the molecular mechanism of chromatin folding by single molecule experiments
| Project/Area Number |
18H06046
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Review Section |
0701:Biology at molecular to cellular levels, and related fields
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
寺川 剛 京都大学, 理学研究科, 助教 (20809652)
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| Project Period (FY) |
2018-08-24 – 2020-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2018)
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| Budget Amount *help |
¥2,990,000 (Direct Cost: ¥2,300,000、Indirect Cost: ¥690,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
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| Keywords | DNAカーテン / 蛍光顕微鏡 / コンデンシン / 染色体凝縮 / 分子モーター / 染色体 / ヌクレオソーム / 全反射蛍光顕微鏡 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目標は、DNAカーテン法と呼ばれる独自の１分子蛍光顕微鏡観察手法を駆使して、コンデンシンタンパク質がヌクレオソームを形成したDNAを凝集する様子を１分子レベルで観察することであった。
まず、対照実験として、ヌクレオソームを形成していないDNAを凝集する様子を１分子レベルで観察した。結果として、コンデンシン１分子はATP加水分解エネルギーを利用してDNAを凝集させる活性を保持していることが明らかになった。
次に、ヌクレオソームを形成したDNAを再構成するために、ヒストンタンパク質（H3、H4、H2A、H2B）を精製した。それらの精製されたヒストンタンパク質を用いて、λファージのゲノムDNA上に4、5個のヌクレオソームを再構成した。そのDNAを用いて、ヌクレオソームを形成したDNAをコンデンシンが凝集する様子を１分子レベルで観察した。結果として、コンデンシン１分子はATP加水分解エネルギーを利用してヌクレオソームを形成したDNAを凝集させることができることが明らかになった。また、凝集後にコンデンシンを解離させると、ヌクレオソームを形成したDNAが再び伸長した。この結果は、コンデンシンの凝集反応中にヌクレオソームが破壊されていないことを示唆している。また、コンデンシンがDNAに沿って1方向的に歩進するタンパク質であることを考えると、コンデンシンがヌクレオソームをバイパスしていることを示唆している。
以上の結果から、コンデンシン１分子はATP加水分解エネルギーを利用して、DNAを凝集させることができ、ヌクレオソームを形成したDNA上でも、ヌクレオソームをバイパスしながら同様にDNAを凝集させることができることがわかった。
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| Research Progress Status |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(1 results)
Research Products
(4 results)
