2022 Fiscal Year Annual Research Report
クロマチンカーテン法によるクロマチン凝集の1分子蛍光顕微鏡観察
Publicly Offered Research
| Project Area | Chromatin potential for gene regulation |
|---|
| Project/Area Number |
21H00252
|
|---|
| Research Institution | Kyoto University |
|---|
Principal Investigator |
寺川 剛 京都大学, 理学研究科, 助教 (20809652)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2023-03-31
|
| Keywords | コンデンシン / 分子モーター / 染色体ループ形成機構 / ヌクレオソーム / DNAカーテン法 / 一分子蛍光イメージング |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
コンデンシンというタンパク質が、有糸分裂期において分子モーターとして染色体ループを形成することで染色体凝集を引き起こすことが知られている。しかしながら、過去の研究では、コンデンシンがどのようにして染色体ループを形成するかについてはわかっていなかった。特に、ヌクレオソームのような障害物がある環境で、コンデンシンが分子モーターとして機能できるかどうかは不明であった。そこで、私たちはDNAカーテン法を用いて、複数種のナノパターンを描画し、DNAの両端の距離を可変にし、DNAにかかる張力を調節することで、コンデンシンがDNA上を歩進する様子を一分子蛍光顕微鏡で観察した。その結果、DNAにかかる張力が小さいときには、コンデンシンが速いモードと遅いモードの2種類のモードでDNA上を歩進することがわかった。また、ヌクレオソームなどのDNA上の障害物を乗り越えることができるのは速いモードだけであることもわかった。これらの結果から、コンデンシンが裸のDNA上だけでなく、染色体上でも分子モーターとして機能することが示唆された。この研究成果は、染色体ループ形成機構の解明に向けて重要な一歩である。これまでのクライオ電子顕微鏡観察でも、ヌクレオチド結合時に2種類の構造変化が報告されていることから、私たちの研究結果は先行研究とも整合性がある。私たちは、この研究成果が、コンデンシンを含むタンパク質複合体が染色体形成にどのように寄与しているかを理解する上で、大きな意義があると考えられる。
|
| Research Progress Status |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
|
| 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。
|
