| Project/Area Number |
20H00461
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Medium-sized Section 43:Biology at molecular to cellular levels, and related fields
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| Research Institution | Institute of Physical and Chemical Research |
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Principal Investigator |
関根 俊一 国立研究開発法人理化学研究所, 生命機能科学研究センター, チームリーダー (50321774)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
鯨井 智也 東京大学, 定量生命科学研究所, 助教 (70823566)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2021-03-31
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| Project Status |
Discontinued (Fiscal Year 2020)
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| Budget Amount *help |
¥44,720,000 (Direct Cost: ¥34,400,000、Indirect Cost: ¥10,320,000)
Fiscal Year 2020: ¥10,400,000 (Direct Cost: ¥8,000,000、Indirect Cost: ¥2,400,000)
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| Keywords | RNAポリメラーゼ / クライオ電子顕微鏡 / 転写因子 / ヌクレオソーム / リボソーム |
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| Outline of Research at the Start |
DNAの遺伝情報をRNAに転写する巨大なタンパク質複合体であるRNAポリメラーゼは、細胞内の様々な分子と相互作用し、多くの生命機能を支えるハブとして機能している。本研究では、RNAポリメラーゼを中心に、ヌクレオソームやエピジェネティクス因子、巨大転写因子、リボソーム等を含めた超複合体の構造解析を行うことで、転写のメカニズムおよび転写と他の生命機能との相互連関の構造基盤を解明する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
DNAの遺伝情報をRNAに転写する巨大なタンパク質複合体であるRNAポリメラーゼは、細胞内の様々な分子と相互作用し、多くの生命機能を支えるハブとして機能している。しかしながら、これらの諸機能と転写との接点で形成される分子の実体やその構造、機能や制御のメカニズムはほとんど分かっていない。RNAポリメラーゼを中心に形成される超複合体の構造解析を行うことを目指し、以下の研究に着手した。
RNAポリメラーゼII (RNAP II)による転写は、クロマチン構造をとったDNA上で行われる。我々はすでに、クロマチンの基本単位であるヌクレオソームとRNAP IIとの複合体の構造解析に成功しており、RNAP IIがヒストンからDNAを段階的に引き剥がしつつヌクレオソームDNAを転写するメカニズムを明らかにしている。転写に伴うエピジェネティクス関連因子の作用メカニズムを解明するために、ヌクレオソームDNAの転写系にこれらの因子を加えて得られた複合体の構造解析に着手した。
転写を開始したRNAP IIは、一般に転写開始点の近傍で一時停止する。高等真核生物では、転写の一時停止は転写制御に重要と考えられている。高等真核生物に固有の転写制御の構造基盤を解明するために、一時停止複合体の構造解析をを行う準備を進めた。
細菌では、リボソームによるmRNAの翻訳が完了すると、リボソームと入れ替わりに転写終結因子RhoがRNAPに結合して転写を終結させる。Rhoによる転写終結および翻訳との連携の構造基盤を明らかにするために、複合体の構造解析を進めた。
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| Research Progress Status |
令和2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 |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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