Publicly Offered Research
Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
真核生物のゲノムDNAは，クロマチンと呼ばれる高度に凝縮した構造体を形成して細胞核の中に収まっている。クロマチンの構造変化は，生命活動の維持に極めて重要であり，DNA複製，転写，修復，組換えなどのDNA代謝に応じてクロマチン構造がほどけたり，凝縮したりする。クロマチンの構造変化を理解するためには，クロマチンの基本単位であるヌクレオソームにおける構造変化の詳細を明らかにすることが重要だが，クロマチンダイナミクスの理解に必要な構造基盤はよく分かっていない。本研究では，多様なヌクレオソーム構造やヌクレオソームとその結合因子との複合体の構造を，X線結晶構造解析法を用いて明らかにするために必要な技術の開発を行った。我々は，まず多様なヌクレオソーム構造を決定する際に問題となることが予想される位相決定の方法に着目した。位相決定はX線結晶構造解析において必要不可欠なステップであるが，ヌクレオソーム内でヒストンやDNAの配置が既知のヌクレオソームのそれと異なる場合，従来用いられてきた分子置換法による位相決定は困難であることが予想される。本研究ではヒトのヒストンH3，H2AおよびH2Bに合計12個のセレノメチオニンを導入し，セレン原子から得られる位相情報をもとにカノニカルヌクレオソームのX線結晶構造解析に成功した。さらに，様々な塩基配列を含むヌクレオソームを比較的簡便に大量調製する方法を検討した。そのボトルネックとなっているDNAの調製方法として，オリゴDNAを用いたOne-Pot反応を確立した。この方法を用い，繰り返し配列を持つDNAを含むヌクレオソームの再構成を行った。また，ヌクレオソームとその結合因子との複合体として，相同組換えで働くクロマチンリモデリング因子Rad54とヌクレオソームとの複合体の大量調製を行った。今後これらのヌクレオソームについてX線結晶構造解析を行う予定である。
29年度が最終年度であるため、記入しない。
All 2018 2017 2016
All Journal Article (3 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results, Peer Reviewed: 3 results, Open Access: 2 results, Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (14 results)
PLOS Genetics
Volume: 14 Issue: 3 Pages: 1007277-1007277
10.1371/journal.pgen.1007277
120006459820
iScience
Volume: 3 Pages: 50-62
10.1016/j.isci.2018.04.005
Acta Cryst. F
Volume: 72 Issue: 8 Pages: 598-603
10.1107/s2053230x1601027x
