クロマチン構造変換に関するATPaseおよびHATに関する解析

• 研究課題/領域番号: 11169207
• 研究種目: 特定領域研究
• 配分区分: 補助金
• 審査区分: 生物系
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 葛原 隆 東京大学, 分子細胞生物学研究所, 助手 (00260513)
• 研究分担者: 堀越 正美 東京大学, 分子細胞生物学研究所, 助教授 (70242089)
• 研究期間 (年度): 1999 – 2002
• 研究課題ステータス: 完了 (2002年度)
• 配分額: 12,700千円 (直接経費: 12,700千円); 2002年度: 2,300千円 (直接経費: 2,300千円); 2001年度: 2,400千円 (直接経費: 2,400千円); 2000年度: 3,200千円 (直接経費: 3,200千円); 1999年度: 4,800千円 (直接経費: 4,800千円)
• キーワード: TFIID / CIA / ヒストン / CIB / クロマチン / ヌクレオソーム / 加水分解酵素 / 構造解析 / PPIase

研究概要

クロマチン構造変換反応に関与する様々なタイプのクロマチン構造変換因子の構造解析を通して、クロマチンを介した機能変換反応の素過程を明らかにした。
1)ヒストンシャベロン、ATPaseおよびHATのドメイン構造・機能活性相関の解析
平成12年に立体構造を明らかにし、平成13年度にその立体構造情報を基にして構造・機能活性相関の解析を進めた新規クロマチン因子CIBについて、本年度はその他のクロマチン因子との機能的相互作用の解析を進めた。さらに他のクロマチン構造変換因子であるヒストンシャペロン、ATPaseやヒストンアセチルトランスフェラーゼ(HAT)の特異的機能について、様々なドメインに分割し、その活性解析を行った。また、平成13年度に得た機能的活性ドメインに関し、他のクロマチン構造変換因子との機能的相互作用の解析を進めた。その研究過程において、クロマチン機能領域の形成および境界領域の形成に関する分子機構モデルを提出することに世界に先駈けて成功した。
2)1)で解祈した機能ドメイン及び全長蛋白質の発現・精製・結晶化・構造解析
1)で解析した結果から機能ドメインとして決定された部位、及び全長蛋白質を高発現・精製し、最終的に純化した標品を用いて立体構造解析に用いる結晶化を進めた。CCGI相互作用因子であるヒストンシャペロンCIAについて、2Åレベルでのディフラクションパターンを得ているので、その位相決定を急いでいる。更にヒストンシャペロンTAF1については、4Åレベルでのディフラクションパターンを得ることに成功し、2種のヒストンシャペロンの構造の比較を行うことを準備している。また、細胞周期G1→S期移行制御因子ガンキリンの出芽酵母ホモログNAS6の三次構造決定を2Åレベルで成功し、G1→S期におけるRBの特異的リン酸化制御の仕組みを構造レベルで世界に先駈けて明らかにした。

研究成果

• [文献書誌] A.Kimura et al.: "Chromosomal gradient of histone acetylation established by Sas2p and Sir2p acts as an anti-silencing shield"Nature Genet.. 32. 370-377 (2002)
• [文献書誌] N.Adachi et al.: "A conserved motif common to the histone acetyltransferase Esal and the histone deacetylase Rpd3"J.Biol.Chem.. 277. 35688-35695 (2002)
• [文献書誌] B.Padamanabhan et al.: "Purification, crystallization and preliminary X-ray diffraction analysis of yeast nucleosome-assembly factor Cialp"Acta Crystallogr.D. 58. 1876-1878 (2002)
• [文献書誌] T.Chimura et al.: "Identification and characterization of CIA as an interactor of bromodomains associated with TFIID"Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A.. 99. 9334-9339 (2002)
• [文献書誌] N.Adachi et al.: "Purification, crystallizatioin and preliminary X-ray diffraction analysis of yeast regulatory particle non-ATPase subunit 6 (Nas6p)"Acta Crystallogr.D. 58. 859-860 (2002)
• [文献書誌] T.Umehara et al.: "Polyanionic stretch-deleted histone chaperone cial/Asflp is functional both in vivo and in vitro"Genes Cells. 7. 59-73 (2002)
• [文献書誌] B.Padmanabhan et al.: "Crystallization of human CCG1-interacting factor B (CIB)"J. Crystal Growth. 232. 326-329 (2001)
• [文献書誌] B.Padmanabhan et al.: "Purification, crystallization and preliminary X-ray crystallographic analysis of human CCG1 -interacting factor B"Acta Cryst.. D56. 1479-1481 (2000)
• [文献書誌] B.Padmanabhan et al.: "Crystallization of human CCG1 -interacting factor B (CIB)"J.Crystal Growth. (in press). (2001)
• [文献書誌] R. Himukai et al.: "Relationship between subcellular localization and structures of catalytic domains of FKBP-type PPIases"J. Biochem.. 126. 879-888 (1999)
• [文献書誌] T. Munakata et al.: "A human homologue of yeast anti-silencing factor ahs has histone chaperone activity"Genes Cells. 5 (in press). (2000)
• [文献書誌] S.-W. Kang et al.: "Functional interaction of general transcription initiation factor TFIE with general chromatin factor SPT16/CDC68"Genes Cells. 5 (in press). (2000)