| 研究課題/領域番号 |
20H00461
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| 研究種目 |
基盤研究(A)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 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
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| 研究機関 | 国立研究開発法人理化学研究所 |
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研究代表者 |
関根 俊一 国立研究開発法人理化学研究所, 生命機能科学研究センター, チームリーダー (50321774)
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| 研究分担者 |
鯨井 智也 東京大学, 定量生命科学研究所, 助教 (70823566)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2021-03-31
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| 研究課題ステータス |
中途終了 (2020年度)
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| 配分額 *注記 |
44,720千円 (直接経費: 34,400千円、間接経費: 10,320千円)
2020年度: 10,400千円 (直接経費: 8,000千円、間接経費: 2,400千円)
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| キーワード | RNAポリメラーゼ / クライオ電子顕微鏡 / 転写因子 / ヌクレオソーム / リボソーム |
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| 研究開始時の研究の概要 |
DNAの遺伝情報をRNAに転写する巨大なタンパク質複合体であるRNAポリメラーゼは、細胞内の様々な分子と相互作用し、多くの生命機能を支えるハブとして機能している。本研究では、RNAポリメラーゼを中心に、ヌクレオソームやエピジェネティクス因子、巨大転写因子、リボソーム等を含めた超複合体の構造解析を行うことで、転写のメカニズムおよび転写と他の生命機能との相互連関の構造基盤を解明する。
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| 研究実績の概要 |
DNAの遺伝情報をRNAに転写する巨大なタンパク質複合体であるRNAポリメラーゼは、細胞内の様々な分子と相互作用し、多くの生命機能を支えるハブとして機能している。しかしながら、これらの諸機能と転写との接点で形成される分子の実体やその構造、機能や制御のメカニズムはほとんど分かっていない。RNAポリメラーゼを中心に形成される超複合体の構造解析を行うことを目指し、以下の研究に着手した。
RNAポリメラーゼII (RNAP II)による転写は、クロマチン構造をとったDNA上で行われる。我々はすでに、クロマチンの基本単位であるヌクレオソームとRNAP IIとの複合体の構造解析に成功しており、RNAP IIがヒストンからDNAを段階的に引き剥がしつつヌクレオソームDNAを転写するメカニズムを明らかにしている。転写に伴うエピジェネティクス関連因子の作用メカニズムを解明するために、ヌクレオソームDNAの転写系にこれらの因子を加えて得られた複合体の構造解析に着手した。
転写を開始したRNAP IIは、一般に転写開始点の近傍で一時停止する。高等真核生物では、転写の一時停止は転写制御に重要と考えられている。高等真核生物に固有の転写制御の構造基盤を解明するために、一時停止複合体の構造解析をを行う準備を進めた。
細菌では、リボソームによるmRNAの翻訳が完了すると、リボソームと入れ替わりに転写終結因子RhoがRNAPに結合して転写を終結させる。Rhoによる転写終結および翻訳との連携の構造基盤を明らかにするために、複合体の構造解析を進めた。
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| 現在までの達成度 (段落) |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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| 今後の研究の推進方策 |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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