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がん遺伝子DEKによるクロマチン構造への影響とその制御法の解明

Research Project

Project/Area Number 22KJ0871
Project/Area Number (Other) 22J12495 (2022)
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeMulti-year Fund (2023)
Single-year Grants (2022)
Section国内
Review Section Basic Section 43020:Structural biochemistry-related
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

越後谷 健太  東京大学, 理学系研究科, 特別研究員(DC2)

Project Period (FY) 2023-03-08 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥2,300,000 (Direct Cost: ¥2,300,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
Keywordsクロマチン / ヌクレオソーム / クライオ電子顕微鏡 / 構造解析 / がん遺伝子 / がん
Outline of Research at the Start

真核生物のゲノムDNAはクロマチン構造を形成し核内に収納されている。がん遺伝子タンパク質DEKはクロマチン結合因子であり種々の核内プロセスに関与しているが、その機能メカニズムは不明である。本研究では、クロマチンとDEKの複合体についてクライオ電子顕微鏡を用いた高分解能の構造解析を行うことで、DEKがクロマチンに結合し機能する仕組みを原子分解能で解明する。さらに、立体構造から得られた知見をもとに生化学的解析を行い、DEKの結合が高次クロマチン構造に与える影響を解明する。

Outline of Annual Research Achievements

本研究の目的は、がん遺伝子タンパク質DEKのクロマチン結合メカニズムの解明と、DEKの結合がクロマチン構造に与える影響の解明およびその制御法の開発である。クロマチン結合因子であるDEKはさまざまな核内プロセスに関与しているが、その機能メカニズムは不明である。本研究では、ヌクレオソームとDEKの複合体についてクライオ電子顕微鏡を用いた構造解析を行い、DEKのクロマチン結合様式を解明した。さらに、DEKの結合が高次クロマチン構造に与える影響を解明するために、ポリヌクレオソームとDEKの複合体について構造生物学および生化学的解析を行った。
昨年度の研究結果から、DEK-ヌクレオソーム複合体の立体構造中でDEKのヌクレオソーム結合に重要だと思われるアミノ酸をいくつか選び出した。本年度は、これらのアミノ酸を変異させたDEKとヌクレオソームとの結合試験を行い、変異体DEKのヌクレオソーム結合機能を評価した。この変異体解析によって、DEKのヌクレオソーム結合にはリンカーDNAおよびヒストン表面の酸性領域との相互作用が重要であることが明らかとなった。また、DEKの結合による高次クロマチン構造への影響を明らかにするために、ポリヌクレオソームとDEKの複合体を調製し、原子間力顕微鏡を用いた構造解析を行った結果、DEKの結合によってポリヌクレオソームの構造が凝縮することが明らかとなった。以上の結果を踏まえ、DEKによるクロマチン構造制御のメカニズムについて、学会での発表を行った。

Report

(2 results)
  • 2023 Annual Research Report
  • 2022 Annual Research Report
  • Research Products

    (1 results)

All 2023

All Presentation (1 results)

  • [Presentation] Structural and genomic analyses of chromatin binding by DEK2023

    • Author(s)
      Echigoya, K., Kujirai, T., Kishi, Y., Saeki, M., Ito, T., Kato, J., Negishi, L., Kimura, H., Masumoto, H., Takizawa, Y., Gotoh, Y. & Kurumizaka, H.
    • Organizer
      第46回分子生物学会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report

URL: 

Published: 2022-04-28   Modified: 2024-12-25  

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