Publicly Offered Research
Grant-in-Aid for Transformative Research Areas (A)
本研究ではミスマッチ塩基周辺のヌクレオソームを広範囲に渡り除去するクロマチンリモデラーの結晶構造を高分解能で決定する。また、クロマチンリモデラーとミスマッチセンサーによるミスマッチ部位の認識、及びヌクレオソーム除去の作用機序をSAXS、クライオEMを用いた動的構造解析により原子レベルで明らかにすることで、クロマチン化されたDNA鎖上でミスマッチ修復がどのように働くのか理解する。
本研究ではミスマッチ修復周辺のヌクレオソームを広範囲に渡り除去するクロマチンリモデラーの結晶構造を高分解能で決定する。また、クロマチンリモデラーとミスマッチセンサーによるミスマッチ部位の認識、及びヌクレオソーム除去の作用機序をクライオEMを用いた動的構造解析により原子レベルで明らかにすることで、クロマチン化されたDNA鎖上でミスマッチ修復がどのように働くのか理解する。今年度は前年度に引き続き、ミスマッチ修復において重要な役割を果たすクロマチンリモデラーSMARCAD1のヘリカーゼドメインの構造解析を目指し、組換えタンパク質の調製と結晶化条件の探索を重点的に行ったが、構造解析に適した回折強度データ収集に至っていない。高分解能での構造解析を目指し、ATPの遷移アナログを利用した共結晶化を進める。また、AlphaFold2を利用して結晶化に適した新たな組換えタンパク質発現系を複数構築した。今後、これらの組換えタンパク質についても結晶化条件の探索を進め、ATP依存的なヌクレオソーム排除メカニズムを明らかにする。SMARCAD1とMutSαの複合体については、MutSαの発現系を構築し、組換えタンパク質の過剰発現とアフィニティービーズへの吸着を確認できた。今後、SMARCAD1との複合体の構造解析に向けて調製を進める。SMARCAD1についてはプレリミナリーな実験ではあるがクライオ電顕測定を開始している。これらの研究はまだ発展途上の段階にあるものの、組換えタンパク質の調製は構造解析を行う上で最重要なパートを担う。本研究により構築したタンパク質調製システムを今後の研究の強みとし、構造解析に結びつける。また、構造情報を利用し、細胞機能に重要なアミノ酸残基を同定することで、機能を欠損させる変異体を設計し、反応機構解析を行うことで、ミスマッチ修復におけるゲノムモダリティを解明する。
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
All 2023 2022 2021
All Journal Article (6 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results, Peer Reviewed: 6 results, Open Access: 5 results) Presentation (25 results) (of which Int'l Joint Research: 5 results, Invited: 2 results)
Journal of Biological Chemistry
Volume: 299 Issue: 4 Pages: 103061-103061
10.1016/j.jbc.2023.103061
The Journal of Biochemistry
Volume: 173 Issue: 1 Pages: 13-20
10.1093/jb/mvac079
Volume: 172 Issue: 4 Pages: 189-196
10.1093/jb/mvac053
Biosensors and Bioelectronics
Volume: 203 Pages: 114027-114027
10.1016/j.bios.2022.114027
Proteins: Structure, Function, and Bioinformatics
Volume: - Issue: 7 Pages: 1434-1442
10.1002/prot.26324
Crystallography Reports
Volume: 66 Issue: 7 Pages: 1300-1305
10.1134/s1063774521070221
