| 研究課題/領域番号 |
16K14645
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| 研究種目 |
挑戦的萌芽研究
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| 配分区分 | 基金 |
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| 研究分野 |
ゲノム生物学
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| 研究機関 | 公益財団法人東京都医学総合研究所 |
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研究代表者 |
新本 美智枝 公益財団法人東京都医学総合研究所, ゲノム医科学研究分野, 研究員 (20216237)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2018-03-31
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| 研究課題ステータス |
中途終了 (2017年度)
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| 配分額 *注記 |
3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
2018年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2017年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2016年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
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| キーワード | グアニン4重鎖 / Rif1 / HEATドメイン / 染色体高次構造 / 染色体高次構造多量体化 / 天然変性タンパク質ドメイン / DHX36 / FANCJ / G4結合ドメイン / 多量体化 / グアニン４重鎖DMA |
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| 研究実績の概要 |
グアニン４重鎖(G4)構造は代表的な非B型DNA構造でありヒトゲノム上に37万カ所以上も存在すると推定されているが、実際それがゲノム上にどのように分布し、どのような生物学的な意義を有するかは大部分未知である。本研究では、代表的な非B型DNA構造であるグアニン４重鎖構造を細胞内で網羅的に探索する新規な方法を開発し、ゲノム上での機能的グアニン４重鎖構造のプロファイル及び細胞内での局在を明らかにする。このために、まず分裂酵母と動物細胞のG4結合タンパク質Rif1のG4結合ドメインを限定した。
その結果、Rif1は分裂酵母、動物細胞ともに1) N端、C端いずれのペプチドにもG4結合能力がある。2) C端はG4親和性がN端より高い。3) パラレル型のG4に高い親和性を示す。分裂酵母Rif1は、1) C末端90アミノ酸のみで多量体化(8, 16量体化)できる。2) N末端444のアミノ酸（1-444; HEAT repeat構造）もG4と結合できるが、特異性および親和性が低い。3) C端に近い保存配列を変異すると、DNA結合能が大きく低下するとともに、8, 16量体化形成能が喪失した。
動物細胞Rif1は、1) 中央に存在する天然変性タンパク質ドメインにはDNA結合能は存在しない。2) 全長Rif1タンパク質のG4構造への親和性は、C端、N端ポリペプチドより1000倍ほど高い。
同様に、DHX36およびFNACJ G4ヘリカーゼのG4結合ドメインも決定しつつある。これらを酵母あるいは動物細胞で発現し、ChIPSeqによりその結合部位を決定しようとしている。G4抗体BG4や、RNA-DNAハイブリッド結合プローブを用いたゲノムワイドG4やRNA-DNAハイブリッド部位と今回作製したG4結合プローブによるゲノム上G4プロファイルを比較し、細胞内機能的G4部位のゲノム上存在状態について推測する。
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