2015 Fiscal Year Annual Research Report
CV-SANS法による変異型ヌクレオソームの詳細構造解析
Publicly Offered Research
| Project Area | Dynamic chromatin structure and function |
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| Project/Area Number |
26116509
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
杉山 正明 京都大学, 原子炉実験所, 教授 (10253395)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | ヌクレオソーム / ヒストンバリアント / 中性子小角散乱 / コントラスト変調法 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
クロマチンの基本構成単位であるヌクレオソームは中性子小角散乱(SANS)法の最適な試料の1つである。ヌクレオソームは4種のヒストンと呼ばれるタンパク質からなる8量体コアにDNAがおよそ1.6回転巻き付いた構造をしている。中性子から見るとタンパク質とDNAは散乱能が異なるためSANSの特徴である溶媒コントラスト変調(CV-SANS)法を用いることで、溶液中のヌクレオソームのヒストンコアとDNAの構造を個別に測定することが可能となる。本研究では、全体の外形を捉える事に優れているX線小角散乱(SAXS)法および計算機シミュレーションをCV-SANS法と相補的に用いることで、より詳細にヌクレオソームの溶液中での構造を解明することを目的とする。
ヌクレオソームにおけるDNAのヒストンコアへの結合は安定であり遺伝子の貯蔵庫として非常に優秀であるが、遺伝情報の転写・修復などの活性時にはヌクレオソームはこの安定構造か離れる動的な存在でもある。この変調構造を誘発するさまざまな因子が知られているが、８つのヒストンの内のいくつかの変異型ヒストンへの置換もその一つである。本研究ではH2AヒストンがH2A.BおよびH2A.Zに置換した変異型ヌクレオソームの構造をSAXS及びCV-SANS法を用いて解析を行った。その結果、H2A.BヌクレオソームではDNAがヒストンコアから大きくかい離しているとともにヒストンテールも広がっていることが示された。一方、H2A.ZヌクレオソームではDNAのかい離は観測されなかったが、DNAとヒストンコアとのPackingが緩んでいることが示唆された。これらがDNAの転写等に深く関与していると考えられる。
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| Research Progress Status |
27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 |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Journal Article] Solution structure of variant H2A.Z.1 nucleosome investigated by small-angle X-ray and neutron scatterings2015
Author(s)
M. Sugiyama, N. Horikoshi, Y. Suzuki, H. Taguchi, T. Kujirai, R. Inoue, Y. Oba, N. Sato, A. Martel, L. Porcar, and H. Kurumizaka
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Journal Title
Biochemistry and Biophysics Reports
Volume: 4
Pages: 28-32
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
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