| 研究課題/領域番号 |
19K05957
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分38060:応用分子細胞生物学関連
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| 研究機関 | 明星大学 |
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研究代表者 |
清水 光弘 明星大学, 理工学部, 教授 (80231364)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2021年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2020年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2019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 | ヌクレオソーム / ヒストン / HMGBタンパク質 / クロマチン動態制御 / ゲノム機能発現 / 出芽酵母 / ケミカルマッピング / タンパク質-DNA相互作用 / HMGタンパク質 / 部位特異的化学切断法 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
真核細胞の核内では、ヌクレオソームの配置、ヒストンの翻訳後修飾、クロマチンリモデリング因子、非ヒストン性タンパク質によって、クロマチンの機能動態が制御されている。本研究において、遺伝学・分子生物学的手法と化学的アプローチを組み合わせて、出芽酵母ゲノムにおいて、ヒストンと非ヒストン性タンパク質HMGB（High-Mobility-Group Box）のホモログであるHmo1、Nhp6A、Nhp6BのDNA結合部位を同定する。その結果に基づき、ヌクレオソームにおけるヒストンとHMGBとのインタープレイによるクロマチン動態制御機構を解明し、エピジェネティクスの分子基盤を確立する。
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| 研究成果の概要 |
真核生物ゲノムの基盤構造であるヌクレオソームは、遺伝子の転写、DNAの複製・修復の過程で動的に変化している。本研究は、非ヒストン性タンパク質HMGBによるヌクレオソーム動態変化を明らかにすることを目的とする。本研究で開発した部位特異的化学切断法による解析から、出芽酵母のリボソームタンパク質遺伝子の転写活性化において、転写因子Rap1とHmo1が協奏的にヌクレオソーム配置を決定するモデルを考案した。一方では、次世代シーケンサーを用いて、出芽ゲノムにおけるヌクレオソーム地図を高解像度で作成した。また、in vivoでのDNA配列によるヌクレオソーム形成を評価した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
クロマチンの基盤ユニットであるヌクレオソームは、DNAの塩基配列変化を伴わない遺伝子発現制御機構であるエピジェネティクスのプラットフォームである。本研究において、細胞内でのヌクレオソームと非ヒストンタンパク質のDNA結合部位の新規解析法を確立し、遺伝子の転写制御におけるヌクレオソームと非ヒストンタンパク質の動態変化を明らかにした。本研究で確立したクロマチン構造の新規解析法はエピジェネティック制御機構の解明と、その破綻による疾患研究の新機軸の開拓へ繋がることが期待される。
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