再構成クロマチンファイバーと核内骨格との相互作用の解析

• 研究課題/領域番号: 18770131
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 生物物理学
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 日詰 光治 京都大学, 大学院生命科学研究科, 助教 (10378846)
• 研究期間 (年度): 2006 – 2008
• 研究課題ステータス: 完了 (2008年度)
• 配分額: 3,910千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 210千円); 2008年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2007年度: 700千円 (直接経費: 700千円); 2006年度: 2,300千円 (直接経費: 2,300千円)
• キーワード: タンパク質 / 核酸の構造 / 動態 / 機能 / クロマチン / ヌクレオソーム / AFM / 核マトリクス

研究概要

遺伝情報を担うDNA分子を含むクロマチンファイバーが、細胞核内部の骨格構造とどのように相互作用しているのかを明らかにするため、その構造を試験管内で人工的に再構築し、原子間力顕微鏡による観察を行った。その結果、核内骨格の構成因子であるtopo IIタンパク質を加えることで、クロマチンファイバーがたぐり寄せられるように集合し、ループ状構造を形成することを明らかにした。また、クロマチンのアセチル化修飾を引き金に、クロマチンファイバーが弛緩して細くなり、更に、核内骨格から遊離し易い(自由度の高い)状態へと変化することを示唆する実験結果を得た。

研究成果

• [雑誌論文] Removal of histone tails from nucleosome dissects the physical mechanisms of salt-induced aggregation, linker histone H1-induced compaction and 30-nm fiber formation of the nucleosome array (2009)
  • 著者名/発表者名: Hizume, K., Nakai, T., Araki, S., Prieto, E., Yoshikawa, K., and Takeyasu, K
  • 雑誌名: Ultramicroscopy In Press
  • NAID: 120001468043
  • 査読あり
• [雑誌論文] Removal of histone tails from nucleosome dissects the physical mechanisms of salt-induced aggregation, linker histone H1-induced compaction, and 30-nm fiber formation of the nucleosome array (2009)
  • 著者名/発表者名: Hizume K, Nakai T, Araki S, Prieto E, Yoshikawa K, Takeyasu K
  • 雑誌名: Ultramicroscopy (Epub ahead of print)
  • NAID: 120001468043
  • 査読あり
• [雑誌論文] Nuclear architecture and chromatin dynamics revealed by atomic force microscopy in combination with biochemistry and cell biology (2008)
  • 著者名/発表者名: Hirano, Y., Takahashi, H., Kumeta, M., Hizume, K., Hirai, Y., Otsuka, S., Yoshimura, S.H., and Takeyasu, K
  • 雑誌名: Pflugers Arch 456 ページ: 139-153
  • 査読あり
• [雑誌論文] Nuclear architecture and chromatin dynamics revealed by atomic force microscopy in combination with biochemistry and cell biology. (2008)
  • 著者名/発表者名: Hirano Y, Takahashi H, Kumeta M, Hizume K, Hirai Y, Otsuka S, Yoshimura SH, Takeyasu K.
  • 雑誌名: Pflugers Arch. 456 ページ: 139-153
  • 査読あり
• [雑誌論文] Topoisomerase II, scaffold component, promotes chromatin compaction in vitro in a linker-histone H1-dependent manner (2007)
  • 著者名/発表者名: Hizume, K., Araki, S., Yoshikawa, K., and Takeyasu, K
  • 雑誌名: Nucleic Acids Res 35 ページ: 2787-2799
  • NAID: 120000896374
  • 査読あり
• [雑誌論文] Structural organization of dynamic chromatin. (2007)
  • 著者名/発表者名: Hizume K, Yoshimura SH, Kumeta M, Takeyasu K.
  • 雑誌名: Subcell Biochem. 41 ページ: 3-28
• [雑誌論文] Transcriptional coactivator PC4, a chromatin-associated protein, induces chromatin condensation (2006)
  • 著者名/発表者名: Das, C., Hizume, K.*, Batta, K., Kumar, B.R., Gadad, S.S., Ganguly, S., Lorain, S., Verreault, A., Sadhale, P.P., Takeyasu, K., et al
  • 雑誌名: Mol Cell Biol 26 ページ: 8303-8315
  • 査読あり
• [学会発表] An Insight into Nucleosomepacking Mechanisms Obtained from Chromatin Reconstitution and Nano-Technology (2008)
  • 著者名/発表者名: Kohji Hizume, Tonau Nakai, Sumiko Araki, Eloise Prieto, Kenichi Yoshikawa, Kunio Takeyasu
  • 学会等名: The American Society for Cell Biology 48th annual meeting
  • 発表場所: 米国サンフランシスコ
  • 年月日: 2008-12-15
• [学会発表] Nano-Scale Observation of Higher-Order Genome Structure Rebonstituted from DNA and Chromosome Proteins (2008)
  • 著者名/発表者名: Kohji Hizume, Sumiko Araki, Kenichi Yoshikawa, Kunio Takeyasu and Shige H. Yoshimura
  • 学会等名: 2008 International Symposium on Micro-Nano Mechatronics and Human Science
  • 発表場所: 名古屋
  • 年月日: 2008-11-07
• [学会発表] Nano-Scale Observation of Higher-Order Genome Structure Reconstituted from DNA and Chromosome Proteins (2008)
  • 著者名/発表者名: Hizume K, Araki S, Yoshikawa K, Takeyasu K and Yoshimura SH
  • 学会等名: 2008 International Symposium on Micro-Nano Mechatronics and Human Science
• [学会発表] An insight into nucleosome-packing mechamisms obtained from chromatin reconstitution and nano-technology (2008)
  • 著者名/発表者名: Hizume K, Nakai T, Araki S, Prieto E, Yoshikawa K, Takeyasu K
  • 学会等名: The 48th annual meeting of the American Society for Cell Biology
  • 発表場所: San Francisco
• [学会発表] Nucleosome dynamics in vitro studied by atomic force microscopy (2006)
  • 著者名/発表者名: Hizume K, Takeyasu K
  • 学会等名: 16th International Microscopy Congress
  • 発表場所: Sapporo
• [図書] Biopolymer Research Trends, (Kobori T, Hizume K, Ohniwa R.L, Yoshimura S.H, Takeyasu K.(分担), "Biochemical and biophysical basis of genome folding mechanisms.") (2008)
  • 著者名/発表者名: Tamas S. Nemeth., (編)
  • 出版者: Nova Science Publishers
• [図書] Chromatin and Disease, (Hizume K, Yoshimura SH, Kumeta M, Takeyasu K.(分担), "Structural organization of dynamic chromatin.") (2007)
  • 著者名/発表者名: T.K Kundu. Dipak D, (編)
  • 出版者: Springer
• [図書] Chromosome Nano-science and Technology, (Hizume K, Kobori T, Yoshimura S.H, Takeyasu K.(分担)"Mechanisms of higher-order chromatin folding revealed by AFM observation of in vitro reconstituted chromatin.") (2007)
  • 著者名/発表者名: Fukui K, Ushiki T, (編)
  • 出版者: CRC Pr I Llc