脊椎動物の染色体凝縮を担うコンデンシンの構造基盤と動的挙動の解明
| Project/Area Number |
20H03197
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 43020:Structural biochemistry-related
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| Research Institution | University of Shizuoka |
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Principal Investigator |
原 幸大 静岡県立大学, 薬学部, 准教授 (80729343)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
橋本 博 静岡県立大学, 薬学部, 教授 (40336590)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥17,550,000 (Direct Cost: ¥13,500,000、Indirect Cost: ¥4,050,000)
Fiscal Year 2023: ¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2022: ¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2021: ¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2020: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
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| Keywords | X線結晶構造解析 / 染色体凝縮 / コンデンシン |
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| Outline of Research at the Start |
本研究の目的は、脊椎動物の染色体凝縮を担うコンデンシンのnon-SMCサブユニットの結晶構造を高分解能で決定すると共に、ヌクレオソームやSMCサブユニットとの複合体を再構成し、SAXS、Cryo-EMにより動的挙動を解析する。また、染色体の再構成系を用いた構造機能相関解析を通して、菌類のモデルでは説明できない脊椎動物特有の染色体凝縮の作用機序を原子レベルで明らかにすることにある。染色体凝縮の機能不全はがんや小頭症を引き起こすことから、その分子メカニズムを理解することで抗がん剤創薬が期待できる。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、脊椎動物の染色体凝縮を担うコンデンシンのnon-SMCサブユニットの結晶構造を高分解能で決定すると共に、ヌクレオソームやSMCサブユニットとの複合体を再構成し、動的挙動を解析することを目標とする。また染色体の再構成系を用いた構造機能相関解析を通じて、菌類のモデルでは説明できない脊椎動物特有の染色体凝縮の作用機序を明らかにすることにある。染色体凝縮の機能不全はがんや小頭症の一因となることから、その分子メカニズムを理解することで抗がん剤創薬が期待できる。
本年度は昨年度に引き続き、構造解析が難航しているコンデンシンI・IIのnon-SMCサブユニット（CAP-G-H、CAP-D2-H、CAP-G2-H2、CAP-D3-H2）の構造解析に重点を置き、研究を進めた。具体的には、（1）CAP-G2-H2のクライオEM測定、(2)CAP-G-HとDNAの複合体の結晶化条件の探索と最適化を行った。(1)はこれまで氷包埋する際、タンパク質が凝集を起こしてしまったが、グリッドの調製方法を変更することで単粒子の観測に成功した。今後、高分解での構造解析を目指し、組換えタンパク質の調製と測定条件を引き続き検討していく。（２）はこれまで良質な結晶を得ることができなかったが、以前、研究代表者らのグループにより構造決定したCAP-G-Hの構造情報を基に、電子密度が確認できない領域を欠損させることで、結晶成長を促進することができないか検討した。その結果、再現性の高い結晶を得ることができた。今後、放射光施設Photon Factoryにて、X線回折実験と強度データ収集を行う。（３）CAP-D2-H、CAP-D3-H2については、Alpha Fold2の予測構造を参考に、組換えタンパク質の調製や結晶化を妨げる領域を特定し、高分解能での構造解析を目指す。
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| Research Progress Status |
令和5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5年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(4 results)
Research Products
(49 results)
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[Journal Article] Uncommon arrangement of self-resistance allows biosynthesis of de novo purine biosynthesis inhibitor that acts as immunosuppressor2023
Author(s)
Sato, M., Sakano, S., Nakahara, M., Tamura, Y., Hara, K., Hashimoto, H., Tang, Y., Watanabe, K.
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Journal Title
J. Am. Chem. Soc.
Volume: 145
Issue: 49
Pages: 26883-26889
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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