遺伝子発現制御の分子機構の解明を目的とした修飾ヒストン合成法の開発

2006 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 18310145
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 相本 三郎 大阪大学, 蛋白質研究所, 教授 (80029967)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 田嶋 正二 大阪大学, 蛋白質研究所, 教授 (50132931) ; 川上 徹 大阪大学, 蛋白質研究所, 助教授 (70273711) ; 末武 勲 大阪大学, 蛋白質研究所, 助教授 (80304054)
• Keywords: ヒストン / メチル化 / 化学合成 / 翻訳後修飾 / 遺伝子発現

Research Abstract

修飾ピストンの合成に先立ち、本合成で必要とされるリシンのN-アミノ基をモノメチル化、ジメチル化、トリメチル化した誘導体の大量合成を行った。これらを用いて修飾ヒストンH3(1-33)(修飾ヒストンテイル)を合成した。標識体の調製ならびにチオエステル体への誘導のため、C末端にシステイン含有ジペプチドエステルを結合したペプチドセグメントを合成した。本合成に於いて、縮合生成物が反応容器あるいは分離・精製容器に強く吸着するという問題に直面した。現在対策を検討中である。
大腸菌で発現させたヒストンから、側鎖保護ヒストンH3(34-135)への誘導を試みたが、目的とするモノを効率よく調製することができなかった。そのため、ヒストンH3の調製に必要なペプチド合成ブロックはすべて化学的に調製することとした。
ヒストンH3合成用の合成ブロックとして、[Lys(Me_3)^9]-Histon(1-12)-Cys-Pro-OCH_2CONH_2、Fmoc-(Dmmb)Gly-Histon(14-43)-Cys-Pro-OCH_2CONH_2、Fmoc-(Dmmb)Gly-Histon(45-95)-Cys-Pro-OCH_2CONH_2、Histon(96-135)をFmoc固相ペプチド合成法により調製した。これらの合成ブロックの調製の際、ペプチドを樹脂から切り出す際の酸処理条件下でのFmoc-(Dmmb)Gly部位のDmmb基が分解・脱離することが判明した。そのため、その安定性について検討し、安定性はアミノ酸配列により大きく変化すること、トリフルオロ酢酸濃度の低い方がDmmb基の分解が押さえられることが明らかとなった。Fmoc-(Dmmb)Gly-Histon(45-135)の調製において、Fmoc-(Dmmb)Gly-Histon(45-95)-Cys-Pro-OCH_2CONH_2とC末端ペプチドの縮合条件の検討を行い、6M Gdn-HC1、0.1M NaHCO_3、10mMトリスヒドロキシメチルホスフィン含有水溶液中で縮合反応が進行することを確認できた。