2020 Fiscal Year Annual Research Report
DNAカーテン測定によるヒストン化学修飾がクロマチン凝集に与える影響の解明
Publicly Offered Research
| Project Area | Chromatin potential for gene regulation |
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| Project/Area Number |
19H05260
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
寺川 剛 京都大学, 理学研究科, 助教 (20809652)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | コンデンシン / ヌクレオソーム / 蛍光顕微鏡観察 / DNAカーテン |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は、「ヒストンの化学修飾」と「コンデンシンが引き起こすクロマチンDNAの構造変化」の関係を明らかにすることであった。そのために、コンデンシンがヌクレオソームを再構成したDNAを凝縮する様子を一分子レベルで観察する手法を確立した。まず、ガラススライド上に描画したナノパターン上にDNAの片端を固定して、溶液流によって伸長させた。DNAをYoYoIで蛍光標識すると、DNAが伸長する様子を観察することができた。そこにコンデンシンとATPを溶液流に乗せてロードした。コンデンシンをロードして、約1分後にDNAの長さが短くなるのが観察された。この結果は、1分子のコンデンシンが分子モーター活性を利用してDNAの縮小反応を行っていることを示唆した。次に、ガラススライド上に描画したナノパターン上にヌクレオソームを再構成したDNAの片端を固定して、溶液流によって伸長させた。ヌクレオソームの再構成には、大腸菌に発現させた酵母の野生型H3、H4、H2Bと、FLAGタグをコンジュゲートしたH2Bを精製して用いた。ヌクレオソームを量子ドットで蛍光標識すると、複数のヌクレオソームがDNA上に並んでいる様子を観察することができた。そこにコンデンシンとATPを溶液流に乗せてロードした。ヌクレオソームを量子ドットで染色しなかった場合、コンデンシンをロードしてから約1分後にヌクレオソームDNAの長さが短くなるのが観察された。一方で、量子ドットで染色すると、ヌクレオソームDNAの長さが短くなるのを観察することができなかった。この結果は、コンデンシンが分子モーター活性を利用してDNAの縮小反応を起こすときに、リング状の構造をとるコンデンシンのリング内部をヌクレオソームがくぐり抜けていることを示唆した。
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| Research Progress Status |
令和2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2年度が最終年度であるため、記入しない。
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