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クライオ電子顕微鏡によるスプライソソーム活性中心複合体構造変化の可視化と機能解明

研究課題

研究課題/領域番号 17K15080
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 構造生物化学
研究機関東京大学 (2018)
沖縄科学技術大学院大学 (2017)

研究代表者

滝沢 由政  東京大学, 定量生命科学研究所, 助教 (00434291)

研究協力者 オオイ メラニー  
ウォルフ マティアス  
胡桃坂 仁志  
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2018年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
2017年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
キーワードスプライソソーム / クライオ電子顕微鏡 / 単粒子解析
研究成果の概要

本研究は、pre-mRNAスプライシングを触媒するスプライソソームの活性中心である、U5 RNA-タンパク質複合体(U5 snRNP)の成熟まはたリサイクル過程における構造・機能変化を明らかにすることを目的としている。申請者は、分裂酵母の内在性のU5 snRNP前駆体を精製し、ネガティブ染色電子顕微鏡法により複合体を観察することに成功した。続いてクライオ電子顕微鏡解析条件の検討を行ったが、タンパク質粒子の濃度が著しく低く高分解能構造解析に適した試料を得るためには更なる検討が必要である。

研究成果の学術的意義や社会的意義

RNA-タンパク質複合体 (snRNP)であるスプライソソームによるpre-mRNAのスプライシング反応は、真核生物に普遍的な触媒反応である。本研究の中心であるU5 RNA-タンパク質複合体 (U5 snRNP)を精製し、成熟過程における構造をネガティブ染色電子顕微鏡法により明らかにした。これにより、真核生物に普遍的なスプライソソームの生合成過程の一端を電子顕微鏡負染色法により観察することができ、クライオ電子顕微鏡解析への足がかりを作ることができた。

報告書

(3件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (10件)

すべて 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 1件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 2件、 招待講演 5件)

  • [雑誌論文] Structural and biochemical analyses of the nuclear pore complex component ELYS interacting with the nucleosome2019

    • 著者名/発表者名
      Kobayashi W, Takizawa Y, Aihara M, Negishi L, Ishii H, Kurumizaka H
    • 雑誌名

      Communications Biology

      巻: 印刷中

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Structural Basis of Heterochromatin Formation by Human HP12018

    • 著者名/発表者名
      Machida Shinichi、Takizawa Yoshimasa、Ishimaru Masakazu、Sugita Yukihiko、Sekine Satoshi、Nakayama Jun-ichi、Wolf Matthias、Kurumizaka Hitoshi
    • 雑誌名

      Molecular Cell

      巻: 69 号: 3 ページ: 385-397

    • DOI

      10.1016/j.molcel.2017.12.011

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Cryo-EM structure of the nucleosome containing the ALB1 enhancer DNA sequence2018

    • 著者名/発表者名
      Takizawa Yoshimasa、Tanaka Hiroki、Machida Shinichi、Koyama Masako、Maehara Kazumitsu、Ohkawa Yasuyuki、Wade Paul A.、Wolf Matthias、Kurumizaka Hitoshi
    • 雑誌名

      Open Biology

      巻: 8 号: 3 ページ: 170255-170255

    • DOI

      10.1098/rsob.170255

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] Challenges for the chromatin structure determination by single particle cryo-EM2019

    • 著者名/発表者名
      Takizawa Y
    • 学会等名
      Cryo-Electron Microscopy Course at OIST
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Cryo-EM structure of heterochromatin unit by human HP12018

    • 著者名/発表者名
      Takizawa Y, Machida S, Ishimaru M, Sekine S, Sugita Y, Nakayama J, Wolf M, Kurumizaka H
    • 学会等名
      11th Kuo Symposium on 3D-EM of Macromolecules and Cells
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Dynamic chromatin conformation of heterochromatin revealed by cryo-EM2018

    • 著者名/発表者名
      Takizawa Y
    • 学会等名
      Advanced Genome Science International Symposium “Frontiers of Genome Science”
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Structure of higher-order chromatin containing CENP-A nucleosome2018

    • 著者名/発表者名
      Takizawa Y, Ho C, Kobayashi W, Tachiwana H, Wolf M, Kurumizaka H
    • 学会等名
      41st Annual Meeting of the Molecular Biology Society of Japan
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Architecture of the heterochromatin unit revealed by cryo-EM2018

    • 著者名/発表者名
      Yoshimasa Takizawa, Shinichi Machida, Masakazu Ishimaru, Satoshi Sekine, Yukihiko Sugita, Jun-ichi Nakayama, Hitoshi Kurumizaka, Matthias Wolf
    • 学会等名
      Biophysical Society 62th Annual Meeting
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Cryo-EM structure of heterochromatin unit by human HP12017

    • 著者名/発表者名
      滝沢由政、町田晋一、石丸雅一、関根慧、中山潤一、胡桃坂仁志、マティアスウォルフ
    • 学会等名
      第17回日本蛋白質科学会年会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Cryo-EM structure of heterochromatin unit by HP12017

    • 著者名/発表者名
      滝沢由政
    • 学会等名
      生理研研究会 EM ワークショップ
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2020-03-30  

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