2021 Fiscal Year Annual Research Report
Regulatory mechanisms of chromatin dynamics involving an interplay between HMG proteins and histones
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19K05957
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| Research Institution | Meisei University |
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Principal Investigator |
清水 光弘 明星大学, 理工学部, 教授 (80231364)
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2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | HMGBタンパク質 / ヒストン / ヌクレオソーム / クロマチン動態制御 / ゲノム機能発現 / 出芽酵母 / ケミカルマッピング / タンパク質-DNA相互作用 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、ヒストンH2A、H2B、H3、H4と非ヒストン性タンパク質HMGB（High-Mobility-Group Box）に焦点を当て、出芽酵母ゲノムにおけるクロマチンの動態制御機構を明らかにすることを目的とする。本研究の特色は、遺伝学・分子生物学的方法と化学的手法を組み合わせて、出芽酵母ゲノムにおけるHMGBタンパク質とヌクレオソームとの相互作用を解析できる点にある。
1．転写制御における出芽酵母HMGBタンパク質Hmo1とヌクレオソームとの協奏的相互作用
昨年度までに、Hmo1の部位特異的化学切断法を確立し、リボソームタンパク質遺伝子RPS5とRPS11B座において、転写の抑制によって、Hmo1の結合は著しく減少し，ヌクレオソームの配置が変化することを示した。この分子機構をさらに追求するために、hmo1欠損株とRPS11BのTATA boxを破壊した変異株などを構築した。転写活性の度合い、Hmo1の結合、ヌクレオソーム配置の変化について統合的に解析を進めた。
2．高解像度ケミカルマッピングによるヌクレオソーム配置のゲノムワイド解析法の開発
4種類のコアヒストン、H2A、H2B、H3、H4の部位特異的化学切断法の開発に成功した。各ヒストンのDNA結合部位を塩基対レベルで検出し、出芽酵母ゲノムにおけるヌクレオソームの高解像度ケミカルマッピングを確立した。この方法をHmo1の部位特異的化学切断法と組み合わせて、HMGBタンパク質とヒストンとのインタープレイの機能的動態を解析している。一方では、ケミカルマッピングを基盤とするヌクレオソーム配置の予測法を確立し、さらに、ヌクレオソーム配置に対するヒストンとDNAとの局所的親和性の寄与を含めた新規モデルの構築を進めている。
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