2022 Fiscal Year Annual Research Report
ヌクレオソーム高次構造とダイナミクスの解析によるクロマチン潜在能の解明
| Project Area | Chromatin potential for gene regulation |
|---|
| Project/Area Number |
18H05534
|
|---|
| Research Institution | The University of Tokyo |
|---|
Principal Investigator |
胡桃坂 仁志 東京大学, 定量生命科学研究所, 教授 (80300870)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
杉山 正明 京都大学, 複合原子力科学研究所, 教授 (10253395)
河野 秀俊 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 量子生命科学研究所, プロジェクトディレクター (40291918)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2018-06-29 – 2023-03-31
|
| Keywords | ヌクレオソーム / クロマチン / 遺伝子発現 / 転写 / エピジェネティクス |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
真核生物において、遺伝情報を担うゲノムDNAは、４種類のヒストンとDNAから構成されるヌクレオソームにクロマチン制御因子群が結合することで、多様なクロマチンを形成している。このクロマチンの多様性によって遺伝子発現制御が成し遂げられると考えられる。本研究では、多様なクロマチンの形成機構とそのダイナミクスを明らかにすることで、遺伝子発現制御機構の解明を目指す。本年度は、以下の項目１－４の研究を継続した。（項目１）リンカーヒストンにより構築されるヌクレオソーム高次構造の解明：リンカーヒストン機能ホモログとヌクレオソームとの複合体の立体構造解明に成功した。さらに、そのクロマチン上での機能解析を生化学的手法を用いて行った。（項目２）ヘテロクロマチンの基盤となるヌクレオソーム高次構造の解明：複数のヘテロクロマチン関連タンパク質とジヌクレオソームとの複合体のクライオ電子顕微鏡解析を行った。様々な試料調製法や解析手法を検討することで、複合体の安定性や構造解析における分解能の向上を試みた。（項目３）遺伝子発現制御領域に形成されるヌクレオソーム高次構造の解明：骨格筋や脳において発現するヒストンバリアントH3mm18を含むヌクレオソームについて、生化学、構造生物学、細胞生物学、ゲノム生物学の手法を用いた機能・構造解析を行った。その結果、H3mm18がヌクレオソーム構造不安定性を引き起こすことが明らかになった。加えて、H3mm18の高発現により筋分化が抑制されることを見出した。（項目４）ヌクレオソーム高次構造と転写制御能の相関関係の解析：再構成ヌクレオソームを用いたin vitro転写反応系を用いて、ヒストンシャペロンFACT及び転写伸長複合体によって、RNAポリメラーゼIIが通過し崩壊したヌクレオソームが、RNAポリメラーゼIIの通過後に再形成されることを構造生物学的に明らかにした。
|
| Research Progress Status |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
|
| Strategy for Future Research Activity |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
|
