ヌクレオソーム動構造とそのエピジェネティック制御の分子シミュレーション研究
Publicly Offered Research
| Project Area | Dynamic chromatin structure and function |
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| Project/Area Number |
16H01303
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Review Section |
Biological Sciences
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
高田 彰二 京都大学, 理学研究科, 教授 (60304086)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2018-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2017)
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| Budget Amount *help |
¥9,360,000 (Direct Cost: ¥7,200,000、Indirect Cost: ¥2,160,000)
Fiscal Year 2017: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2016: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
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| Keywords | ヌクレオソーム / スライディング / 分子シミュレーション / 粗視化モデル / パイオニア因子 / リモデラー / エピジェネティック |
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| Outline of Annual Research Achievements |
次の４つの研究課題に取り組んだ。
１．ヘテロクロマチン蛋白質HP1によるメチル化ヒストン認識の動構造解析：HP1はヒストンH3K9me3を認識しヘテロクロマチン化に寄与する。本研究では、オープンな高次構造をとるジ・ヌクレオソーム環境下の2量体HP1α及びγの結合モードを解析し、HP1α二量体が、二つのヌクレオソームのH3テールとそれぞれ結合するモードが支配的であることを見出した。このモードを好む理由は、HP1αが有するリンカー領域の３つの塩基モチーフがリンカーDNAと親和性が高い点にあることが分かった。(Watanabeら, Biophys. J. 印刷中)。
２．熱揺らぎによるヌクレオソームスライディングの動的分子機構解析：単純塩基配列DNAについては、DNA長軸周りの回転と共役したスライディングが起こった。ヒストン8量体と親和性の高い塩基配列の場合は、回転共役型のスライディングとともに、回転を伴わない10塩基遷移も見られた（Niinaら PLoS Comp. Biol. 2017）。スクリュー型スライディングは、ヒストン周りのDNA1巻き（約10塩基対分）の過渡的な伸長あるいは圧縮を間欠的に形成し、それを伝搬させて進むことが分かった(Brandaniら NAR 2018)。
３．ATP依存リモデラーによるヌクレオソームスライディングの動的分子機構解析：多くのリモデラーは、ヌクレオソームのSHL2領域に結合し、ATP依存的にヌクレオソームをスライドさせている。この過程の分子シミュレーションに成功した。
４．パイオニア転写因子のヌクレオソームへの結合の動態解析：パイオニア転写因子Oct4は、ヌクレオソーム上の認識配列に結合する。シミュレーションで得られた結合様式は非常に多様であり、主にはOct4の2つのPOUドメインの一方でヌクレオソーム外側に向いたDNA配列を認識した。
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| Research Progress Status |
29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 |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(2 results)
Research Products
(25 results)
