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細胞核内クロマチン立体構造多型解析のための3次元電子顕微鏡像観測技術開発

研究課題

研究課題/領域番号 18K19301
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
審査区分 中区分43:分子レベルから細胞レベルの生物学およびその関連分野
研究機関広島大学

研究代表者

楯 真一  広島大学, 統合生命科学研究科(理), 教授 (20216998)

研究期間 (年度) 2018-06-29 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円)
2019年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
2018年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
キーワードFIB-SEM / クロマチン構造 / 分裂酵母 / 電子顕微鏡 / APEX / クロマチン構造動態 / 導電染色技術
研究成果の概要

遺伝情報物質DNAは,ヒストンタンパク質との複合体であるヌクレオソームが数珠状に連なったクロマチン繊維として細胞核内に周密に格納される.核内の格納されたクロマチンは,一定の形を保っているわけではなく,遺伝情報を読み出す際にダイナミックに立体構造を変化させる.逆に,核内クロマチン立体構造ダイナミクスが遺伝情報制御に関わる.しかし,核内クロマチンの立体構造をナノスケールで観測する技術はなく,核内クロマチン立体構造と遺伝情報制御の相関についは十分に理解されていない.本研究では,FIB-SEMを用いて核内クロマチン立体構造をナノスケールで観測する技術を構築し,核内遺伝情報の新たな機構を明らかにする.

研究成果の学術的意義や社会的意義

細胞の遺伝情報制御機構の解明は,ガンなど疾病発症機構や細胞の分化制御機構の理解につながる細胞生物学の中心的なテーマである.分子生物学は,DNAとタンパク質の局所的な相互作用を明らかにしてきた.一方で,最近の研究は,核内で遺伝情報を保持する「クロマチン」構造が,局所の分子間相互作用を調節する機構の存在を示唆している.しかし,核内クロマチン全体の立体構造を観測する技術が無いため研究されていない.私達は核内クロマチンの3次元構造を明らかにする電子顕微鏡技術を構築した.この技術により,クロマチン全体の構造変化による遺伝情報制御機構を解明する新たな細胞生物学研究が可能になる.

報告書

(3件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (20件)

すべて 2019 2018 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 2件、 査読あり 6件) 学会発表 (11件) (うち国際学会 8件、 招待講演 10件) 図書 (1件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] NIH(米国)

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [雑誌論文] DOPG small unilamellar vesicles function as nano-carriers targeting the clustered lectin-like oxidized LDL receptor (LOX-1) on the cell surface2019

    • 著者名/発表者名
      Ohta,T., Yamada,R., Fujita,S., Takahata,T., Shiba,K., Machida,S., and Tate,S.
    • 雑誌名

      J. Drug Delivery Sci. and Tech.

      巻: 51 ページ: 327-336

    • DOI

      10.1016/j.jddst.2019.03.014

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書 2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Spindle pole body movement is affected by glucose and ammonium chloride in fission yeast2019

    • 著者名/発表者名
      Ito H, Sugawara T, Shinkai S, Mizukawa S, Kondo A, Senda H, Sawai K, Ito K, Suzuki S, Takaine M, Yoshida S, Imamura H, Kitamura K, Namba T, Tate SI, Ueno M
    • 雑誌名

      Biochem Biophys Res Commun

      巻: 511 号: 4 ページ: 820-825

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2019.02.128

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Backbone and side-chain chemical shift assignments of full-length, apo, human Pin1, a phosphorprotein regulator with interdomain allostery2019

    • 著者名/発表者名
      Born,A., Nichols,P.J., Henen,M.A., Chi,C.N., Strotz,D., Bayer,P., Tate,S., Peng,J.W., Vogeli,B.
    • 雑誌名

      Biomolecular NMR Assignments

      巻: 13 号: 1 ページ: 85-89

    • DOI

      10.1007/s12104-018-9857-9

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] The trans isomer of Tau peptide is prone to aggregate, and the WW domain of Pin1 drastically decreases its aggregation2018

    • 著者名/発表者名
      Teikichi Ikura, Naoya Tochio, Ryosuke Kawasaki, Mizuki Matsuzaki, Akihiro Narita, Mahito Kikumoto, Naoko Utsunomiya-Tate, Shin-ichi Tate, Nobutoshi Ito
    • 雑誌名

      FEBS Letters

      巻: 592 号: 18 ページ: 3082

    • DOI

      10.1002/1873-3468.13218

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Use of a Right Triangle Chip and Its Engraved Shape as a Transferrable x-y Coordinate System from Light Microscopy to Electron Microscopy2018

    • 著者名/発表者名
      Mikako Saito, Shoya Hiratoko, Ikuko Fukuba, Shin-ichi Tate and Hideaki Matsuoka
    • 雑誌名

      Electrochemistry

      巻: 86 号: 1 ページ: 6-9

    • DOI

      10.5796/electrochemistry.17-00058

    • NAID

      130006301981

    • ISSN
      1344-3542, 2186-2451
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Substrate Binding Switches the Conformation at the Lynchpin Site in the Substrate-Binding Domain of Human Hsp70 to Enable Allosteric Interdomain Communication2018

    • 著者名/発表者名
      Umehara Kohei、Hoshikawa Miho、Tochio Naoya、Tate Shin-ichi
    • 雑誌名

      Molecules

      巻: 23 号: 3 ページ: 528-528

    • DOI

      10.3390/molecules23030528

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Structural properties of oxidized LDL receptor LOX-1 as a therapeutic target for atherosclerosis and cancers; significance of LOX-1 structure and dynamics in terms of drug design and drug delivery2019

    • 著者名/発表者名
      Shin-ichi Tate
    • 学会等名
      Pharma Chemistry 2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Multiple-phosphorylation in the intrinsically disordered region (IDR) of chromatin remodeler FACT tunes its remodeling activity through conformational dynamics2019

    • 著者名/発表者名
      Shin-ichi Tate
    • 学会等名
      The 8th Asia-Pacific NMR symposium
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Effects of the detrimental familial mutation on the structure and dynamics of Tau and their relation to the fibril formation2019

    • 著者名/発表者名
      Shin-ichi Tate
    • 学会等名
      The 10th Asia-Pacific IDP symposium
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Multiple-phosphorylation to IDR in the chromatin remodeler FACT shows an ‘ultra-sensitive response’ in its nucleosome binding2019

    • 著者名/発表者名
      Shin-ichi Tate
    • 学会等名
      BPS2019
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Chromatin structure and dynamics in fission yeast2019

    • 著者名/発表者名
      Shin-ichi Tate
    • 学会等名
      The 1st Seoul National University-Hiroshima University Collaborative Symposium
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Structure and dynamics of intrinsically disordered proteins (IDPs) ; a hidden story of protein science2018

    • 著者名/発表者名
      Shin-ichi Tate
    • 学会等名
      BK21-MSRI Special Seminar
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Multiple-phosphorylation in the IDR in chromatin remodeler FACT tunes its remodeling activity2018

    • 著者名/発表者名
      Shin-ichi Tate
    • 学会等名
      he 9th KRIBB ASIA-PACIFC IDP SYMPOSIUM
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Intrinsically disordered proteins (IDPs) that constitute the other side of protein structure-function relations2018

    • 著者名/発表者名
      Shin-ichi Tate
    • 学会等名
      The 9th International Conference on Green Technology
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Dynamic allostery in the interdomain dynamics of protein2018

    • 著者名/発表者名
      Shin-ichi Tate
    • 学会等名
      Seminar Series in CMRS Institut des Sciences Analytiques
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Dynamic allostery in folded protein and intrinsically disordered protein (IDP)2018

    • 著者名/発表者名
      Shin-ichi Tate
    • 学会等名
      第56回 日本生物物理学会年会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Functional roles of dynamic state transition among the conformational ensembles of protein mediated by intrinsically disordered regions (IDRs)2018

    • 著者名/発表者名
      Shin-ichi Tate
    • 学会等名
      第91回 日本生化学会大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [図書] Experimental Approaches of NMR Spectroscopy, Akira Naito (Ed.)2018

    • 著者名/発表者名
      Shin-ichi Tate (Chapter 22)
    • 総ページ数
      636
    • 出版者
      Springer Singapore
    • ISBN
      9789811059650
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [備考] Molecular Biophysics Lab.

    • URL

      http://www.mls.sci.hiroshima-u.ac.jp/biophys/index.html

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2018-07-25   更新日: 2021-02-19  

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