| 研究課題/領域番号 |
22K06174
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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43040:生物物理学関連
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| 研究機関 | 中村学園大学 |
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研究代表者 |
末武 勲 中村学園大学, 栄養科学部, 教授 (80304054)
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| 研究分担者 |
北條 裕信 大阪大学, 蛋白質研究所, 教授 (00209214)
武居 俊樹 大阪大学, 蛋白質研究所, 助教 (00844771)
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| 研究期間 (年度) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2022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)
2024年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2023年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2022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 | HP1 / ESR / EPR / IDR / histone / modification |
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| 研究開始時の研究の概要 |
エピジェネティクスは、遺伝子発現等に関与し、細胞分化、環境への応答、病気にも関わる。エピジェネティクス制御機構の１つに、細胞核タンパク質のヒストン分子に複数の化学修飾があり、その認識分子(領域)の解析が進んでいる。そのため、固い構造を持つ分子（または領域）の研究は進んできているが、分子内部で構造をとらない領域（ダイナミックな運動する部位や、フレキシブルな化学修飾）の機能については明らかになっていない。
本研究では、安定しない構造を基盤とした「エピジェネティクス制御機構」の理解をさらに深める。
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| 研究実績の概要 |
タンパク質は、構造を取って機能することが、これまでの結晶構造解析・NMRなどによる研究で明らかになっている。しかしながら、タンパク質は、分子全体で大きな１つの「大きな塊」で存在するだけでなく、複数の塊（ドメイン）の集合体として存在し、それらの間をIntrinsically disordered region （IDR)によって連結される。IDRは、不安定構造のために構造が明らかにされにくいことや、結晶構造解析時に排除されるため、その分子レベル解析は遅れている。さらに、タンパク質機能制御等に深くかかわる翻訳後修飾は、高頻度でIDRに存在するため、固い構造でなく、運動性そのものの制御を理解することは、重要な課題である。
エピジェネティクス制御機構に、古くから関与することが知られており、分子内にIDRをもつ、heterochromatin protein 1(HP1)について、研究を進めた。３種類すべてのヒトHP1は、２つのドメインからなり、それらをつなぐIDRとして、hinge region(HR)があり,さらに分子のN末端、C末端の両側にIDR（N-tailとC-tail)があり、HP1は、２量体構造を取ることが知られている。今年度は、IDRの運動性を直接調べようとして、部位特異的に電子SPINを導入し、そのダイナミクスを電子SPIN共鳴法（ESR)で測定する共同研究を進めた。その結果、IDRにても、同様に運動するのでなく、部位によって運動性が異なることが分かった。つまり、HRでは、比較的早い運動をする部位と、遅い運動をする部位に分類されることが分かった。さらに様々な変異体を作り、解析を進めたところ、分子間または分子内相互作用が生じていることが示唆された。（Suetake I et al.,Appl Magn Reson. (2023)）。このようにIDRのダイナミクスについて研究を進めることができた。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
学会発表だけでなく、論文を出すことができたため
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| 今後の研究の推進方策 |
分子ダイナミクスの研究を進めるとともに、分子修飾の理解を進めて行く
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