The recognition mechanism of acetylated nucleosomes by GAS41

2020 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K16062
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 43020:Structural biochemistry-related
• Research Institution: Institute of Physical and Chemical Research
• Principal Investigator: Kikuchi Masaki 国立研究開発法人理化学研究所, 生命機能科学研究センター, 研究員 (20742430)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2021-03-31
• Keywords: アセチル化ヒストン / YEATSドメイン / 立体構造解析 / 翻訳後修飾 / GAS41

Outline of Final Research Achievements

In this study, we aimed to elucidate the substrate recognition mechanism of acetylated histone by GAS41, and to analyze the three-dimensional structure of GAS41・acetylated nucleosome complex.
The structure of GAS41 complexed with acetylated nucleosome was not determined by single particle analysis using cryo-electron microscopy because of its low resolution. The structure of GAS41 complexed with acetylated histone, which is a component of the nucleosome, was determined by X-ray crystallography, indicating that GAS41 has a different interaction region from the binding pocket that has been reported.

Free Research Field

構造生物学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

GAS41は膵臓がんをはじめとする様々ながん細胞の増殖・転移に密接に関わっているがん遺伝子である。GAS41がアセチル化修飾ヒストンを認識することにより、クロマチンリモデリング因子複合体や転写因子複合体などをクロマチンへリクルートすることで転写を制御し、細胞増殖を促している。GAS41抗がん剤標的分子として期待されるが、基質特異性やその認識機構など未だ不明な点が多い。本研究で、これまでに報告されているアセチル化リジンの認識機構とは別の結合様式を明らかにした。GAS41とアセチル化リジンの新たな相互作用領域の立体構造情報は特異的阻害剤開発において有用な知見になると期待される。