2022 Fiscal Year Annual Research Report
Molecular mechanisms of condensins I and II
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18H05276
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| Research Institution | Institute of Physical and Chemical Research |
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Principal Investigator |
平野 達也 国立研究開発法人理化学研究所, 開拓研究本部, 主任研究員 (50212171)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
立川 正志 国立研究開発法人理化学研究所, 数理創造プログラム, 客員研究員 (30556882)
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| Project Period (FY) |
2018-06-11 – 2023-03-31
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| Keywords | 細胞生物学 / 生化学 / 数理生物学 / 染色体 / 細胞分裂 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
（１）カエル卵抽出液を利用したコンデンシンIとIIの機能解析： 分裂期染色体の構築メカニズムを理解する目的で、様々な変異型コンデンシンI複合体とコンデンシンII複合体を調整し、カエル卵抽出液を用いた機能アッセイに供してきた。2022/2023年度は、変異を導入することによって、コンデンシンIをコンデンシンII様に、コンデンシンIIをコンデンシンI様に変換できることが明らかになった。一方、２つのコンデンシン複合体は、異なるサブユニットの異なる天然変性領域を使って細胞周期特異的制御を受けている証拠を得た。
（２）コンデンシンIとIIの比較生化学： 2022/2023年度は、組換え型cyclin B-Cdk1とそのアダプタータンパク質Suc1の発現・精製法を確立し、十分に活性を有する標品を得ることに成功した。そして、これらを用いてコンデンシンIとIIのリン酸化条件を最適化することができた。現在、リン酸化がループ押出し活性に与える影響を検討するとともに、コンデンシンIIの野生型および各種変異型複合体の解析を進めている。
（３）コンデンシン機能の数理モデリングとシミュレーション： 2022/2023年度は、ループ伸長活性およびねじれ活性を持つコンデンシンの力学モデルを用いて、クロマチン周囲の物理的環境がループ形成およびスーパーコイル構造形成に与える影響を解析した。その結果、低クロマチン濃度あるいは高張力条件下では、クロマチンループ内にのみスーパーコイル構造が形成され、ループ外にはねじれが残存して凝縮率が低下することがわかった。一方、クロマチン濃度がある程度高い条件下ではループ外にスーパーコイル構造が形成され高凝縮状態が実現することが明らかとなった。
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| Research Progress Status |
令和4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 |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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