2019 Fiscal Year Annual Research Report
一分子再構成系を用いた染色分体間接着マシナリーの理解
Publicly Offered Research
| Project Area | Chromosome Orchestration System |
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| Project/Area Number |
18H04711
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
西山 朋子 名古屋大学, 理学研究科, 准教授 (90615535)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | コヒーシン / ゲノム高次構造 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
姉妹染色分体間接着に必須のコヒーシンは、真核生物の間で高度に保存されたリング状のタンパク質複合体であり、近年では、接着のみならず、高次クロマチン構造制御においても重要な因子として注目されている。本研究では、コヒーシンがどのようにしてクロマチン高次構造を形成するのか、その接着機能との違いを明らかにするため、DNA高次構造形成の仕組みを一分子レベルで明らかにすることを目指した。
本年度は、前年度に構築したDNAループ形状一分子解析系を用い、コヒーシン複合体依存的なDNAループの形状変化解析を行った。ヒトコヒーシン複合体は、遺伝子を昆虫細胞Sf21に導入・発現・精製し、コヒーシンScc1サブユニットに付加したHaloタグにAlexa488を共有結合させることでコヒーシン複合体を蛍光標識した。コヒーシンのDNAへのローディングに必要なNIPBL-Mau2複合体についても、Sf21細胞にて発現精製をおこなった。これらの精製複合体を一分子DNA観察系に導入したところ、NIPBL－Mau2およびATP依存的に、50kb長のlambda DNAがループを形成する様子を観察することに成功した。より詳細にコヒーシンの構造とループ形成機能の関係を明らかにするため、ATPの加水分解に伴うSmcリングの開放を強制的に抑止するヘッドドメイン結合型コヒーシン複合体を作製したところ、この変異体ではループ形成頻度が顕著に減少し、ATP加水分解だけでなく、ヘッドドメイインの解離がループ形成に必須であることが明らかになった。
計画班01（平野班）との共同研究により、同様の解析をコンデンシン複合体でも行い、哺乳動物コンデンシンに依存したDNAループ形成の観察に成功している。今後、変異体の解析を進める予定である。
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| Research Progress Status |
令和元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 |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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