量子ビーム散乱法の協奏的利用による機能性ヌクレオソームの溶液構造解析
Publicly Offered Research
| Project Area | Dynamic chromatin structure and function |
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| Project/Area Number |
16H01306
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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 |
杉山 正明 京都大学, 原子炉実験所, 教授 (10253395)
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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 |
¥10,400,000 (Direct Cost: ¥8,000,000、Indirect Cost: ¥2,400,000)
Fiscal Year 2017: ¥5,200,000 (Direct Cost: ¥4,000,000、Indirect Cost: ¥1,200,000)
Fiscal Year 2016: ¥5,200,000 (Direct Cost: ¥4,000,000、Indirect Cost: ¥1,200,000)
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| Keywords | 中性子溶液散乱 / X線溶液散乱 / コントラスト変調 / ヌクレオソーム / SAXS / SANS / クロマチン / X線小角散乱 / 中性子小角散乱 / コントラスト変調法 / ヒストンバリアント / Ｘ線小角散乱 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
クロマチンは基本構成単位であるヌクレオソームが連結した構造を取っているが、遺伝子の転写時にはDNAの転写対象領域をRNAポリメラーゼと相互作用させるために、オーバーランピング・ジ・ヌクレオソーム(Overlapping di Nucleosome: OLDN)と呼ばれる特殊なジ・ヌクレオソームが形成されると考えられている。OLDNはヒストン8量体と6量体(通常のヒストンコアからヒストンが2量体分脱落)にDNAが巻き付いた構造をしていると考えられてが、このOLDNの結晶構造を共同研究者の胡桃坂グループが世界で初めて明らかにした。本研究ではOLDNにおける2つのヒストンコア間の相互作用を明らかにするために、種々の変異体を導入したOLDNの溶液構造解析を行った。具体的にはX線小角散乱法を用いて非常に精度良く散乱曲線を測定し、１％以下の精度で慣性半径を求め、その値より変異体導入によるヒストンコア間のパッキングの強弱を精査した。その結果、ヒストン表面の疎水性相互作用部位が両者のパッキングに寄与していることが判明した。加えて、コントラスト変調中性子小角散乱法により、OLDN中のヒストンコアおよびDNAの溶液中での選択的構造測定を行った。この測定データとX線小角散乱によるOLDNの全体構造データを合わせてNormal mode解析及び分子動力学計算を用いた新たな構造解析法の確立と実際にOLDNの構造解析を行った。その結果、結晶構造解析では十分に構造が判明できなかったDNA部分を軸に、溶液中では２つのヒストンコアが揺らいでいることが示唆された。
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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
(8 results)
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[Journal Article] Crystal structure of the overlapping dinucleosome composed of hexasome and octasome2017
Author(s)
Daiki Kato, Akihisa Osakabe, Yasuhiro Arimura, Yuka Mizukami, Naoki Horikoshi, Kazumi Saikusa, Satoko Akashi, Yoshifumi Nishimura, Sam-Yong Park, Jumpei Nogami, Kazumitsu Maehara, Yasuyuki Ohkawa, Atsushi Matsumoto, Hidetoshi Kono, Rintaro Inoue, Masaaki Sugiyama, Hitoshi Kurumizaka
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Journal Title
Science
Volume: 356
Issue: 6334
Pages: 205-208
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
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