| 研究課題/領域番号 |
19K16082
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| 研究種目 |
若手研究
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
小区分43030:機能生物化学関連
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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 |
覺正 直子 公益財団法人東京都医学総合研究所, 基礎医科学研究分野, 研究員 (30599593)
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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 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2021年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
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: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
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| キーワード | グアニン４重鎖DNA / Rif1タンパク質 / クロマチンループ / 高次構造 / 複製タイミング / RNA-DNAハイブリッド / 分裂酵母 / 多量体形成 / グアニン４重鎖 / HEATドメイン / 核膜 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
進化的に保存されたRif1タンパク質は、グアニン４重鎖(G4)構造に特異的に結合し、クロマチンループの形成を促進し、複製開始に抑制的なクロマチン高次構造ドメインを形成する。Rif1は、N端にHEAT/Armadilloリピート、C端に未知のドメインを有する。申請者らは、これまでに、Rif1のN端とC端の両者がG4に特異的に結合すること(Dual G4結合ドメイン)、C端には多量体形成ドメインがあることを見出している。本研究では、Rif1がDual G4結合ドメインを介してG4をどのように認識し、クロマチンファイバーを束ねて、クロマチンドメイン高次構造の形成を促進するかを解明する。
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| 研究成果の概要 |
進化的に保存された分裂酵母Rif1は、G4構造を認識しクロマチン結合を介して結合部位近傍100kbにわたりDNA複製開始を抑制する。Rif1C末領域は、多量体形成、G4結合能を有する。まず、C末ポリペプチドにおいて多量体形成能、G4結合能が欠損した変異体を同定した。その変異を染色体上Rif1遺伝子に戻し、hsk1変異の相補能を検討し、両者ともRif1の複製抑制活性を喪失した事から、多量体形成能、G4結合能がRif1の機能に必要であると分かった。SEC-MALSにより、C端領域は4量体を形成することが明らかとなった。また、構造予測から両親媒性コイルドコイル構造を形成する可能性が強く示唆された。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
Rif1は、染色体の高次構造の形成を介して、複製や修復などクロマチン機能を制御すると考えられる。また、Rif1はG4構造に特異的に結合する。G4はヒト細胞内の染色体上に、実際に120,000個以上存在し、種々のゲノム機能に重要な役割を果たすことが示唆されており、G4の核内動態とその結合タンパク質による認識機構は、最近大きな注目を集めている。Rif1-G4相互作用とそれによる複製制御をモデルとした本研究は、ゲノムの未知のシグナルの解明、及びその疾患との関連に新たな洞察を与える。
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