コアヒストン蛋白の修飾によるDNA高次構造変換とその機能

2003 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 15390098
• 研究機関: 長崎大学
• 研究代表者: 伊藤 敬 長崎大学, 大学院・医歯薬学総合研究科, 教授 (90306275)
• 研究分担者: 池原 強 長崎大学, 大学院・医歯薬学総合研究科, 講師 (90359951)
• キーワード: ヒストン / アセチル化 / リン酸化 / ヌクレオソーム / クロマチン / 遺伝子転写

研究概要

真核細胞の核内では遺伝子転写、複製など様々な生物学的現象がおきている。細胞は遺伝情報を、安定に保ち、正確に発現すなわち細胞分化を維持するために、多様な機構を働らかせている。その中の1つがクロマチンと呼ばれるDNA高次構造である。クロマチン構造の最小単位はヌクレオソームとよばれる構造で、この構造は遺伝子上での様々の生物学的現象とともに、ダイナミックに変化している。この研究の目的は、遺伝子転写や分化の調節機構を解明することである。我々は遺伝子転写の際に、ヌクレオソームが、その構成成分であるコアヒストンのアセチル化で流動化することを明らかにした。コアヒストンの修飾にはアセチル化に加え、リン酸化やメチル化等が知られ、その実体と生物学的な意義が国内外でしのぎを削り研究されている。ヒストンのアセチル化酵素は遺伝子発現の共役因子として働くことが示されたが、他の修飾に関しては、未知の部分が多い。さらに我々はヒストンのアセチル化に加え、粗な核内抽出液の中に、ユニークなヒストンのリン酸化酵素活性を見い出した。このリン酸化酵素はヒストン単独では活性を全く示さないが、クロマチン中のヒストンは強くリン酸化する。すなわちこのヒストンのリン酸化酵素は機能の面から解析することができた。

研究成果

• [文献書誌] Mori, M., Yoneyama, M., Ito, T.et al.: "Identification of ser-386 of interferon regulatory factor 3 as critical target for inducible phosphorylation that determines activation"J Biol Chem. 279. 9698-9702 (2004)
• [文献書誌] Kitagawa, H., Fujiki, R., Yoshimura, K., Mezaki, Y., Uematsu, Y., Matsui, D., Ogawa, S., Unno, K., Okubo, M., Tokita, A., Nakagawa, T., Ito, T.et al.: "The chromatin-remodeling complex WINAC targets a nuclear receptor to promoters and is impaired in Williams syndrome"Cell. 113. 905-917 (2003)
• [文献書誌] Ito, T: "Nucleosome assembly and remodeling"Curr Top Microbiol Immunol. 274. 1-22 (2003)