2022 Fiscal Year Annual Research Report
Molecular mechanisms underlying heterochromatin assembly
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20H03189
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| Research Institution | National Institute for Basic Biology |
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Principal Investigator |
中山 潤一 基礎生物学研究所, クロマチン制御研究部門, 教授 (60373338)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 遺伝子 / 発現制御 / ヘテロクロマチン / 分裂酵母 / ヒストン修飾 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、ヒストン修飾酵素による高次クロマチン構造の形成と維持の分子機構を明らかにするため、以下の２つの課題を中心に研究を実施した。
【１】ヒストンメチル化酵素複合体の機能解析：分裂酵母のヒストンメチル化酵素であるClr4は、CLRCと呼ばれる複合体を形成しているが、Clr4がどのように複合体形成に関与しているか明らかにされていない。昨年度までの研究によって、Clr4が直接相互作用するCLRCの構成因子を同定するとともに、実際に相互作用に関与するドメインを明らかにした。本年度は特定した構成因子の中の、相互作用に関わるドメインを欠損させた分裂酵母株を作製し、サイレンシングへの影響を調べたところ、非常に弱い影響しか観察されなかった。この結果より、Clr4は細胞内において、今回特定した構成因子のドメインに加えて、他のドメイン、あるいは別の構成因子との相互作用を介して、CLRCと機能的に結びついていることが示唆された。
【２】Clr4メチル化活性の制御機構：昨年度までの研究によって、Clr4のN末端領域とC末端領域が相互作用すること、また相互作用に関与すると考えられる領域や残基を特定した。本年度は、これらのアミノ酸残基に変異を導入し、相互作用への影響を調べたところ、実際に相互作用が減弱することが分かった。またこの変異を導入したClr4を用いてメチル基転移活性を調べたところ、変異Clr4が野生型のClr4に比べて高い酵素活性を示すことが明らかになり、Clr4の分子内相互作用が、酵素活性の自己制御に関与していることが強く示唆された。一方、変異Clr4を分裂酵母内で発現させたところ、ヘテロクロマチンのサイレンシングに異常が見られた。これらの結果より、今回同定した相互作用に関わる領域／残基は、細胞内において、酵素活性の自己制御に加えて、さらに別の重要な役割を果たしている可能性が考えられた。
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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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