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従来のセントラルドグマやメンデルの法則の例外に位置する「エピジェネティクス」機構の解明を指向した基礎的研究として、本研究では様々なアミノ酸側鎖翻訳後修飾を施したヒストンテールポリペプチドライブラリの構築を目的とした。すなわち、クロマチンを構成する主要ヒストンタンパク質であるH2A、H2B、H3およびH4の各ヒストンテールポリペプチド配列を基体として、種々の翻訳後修飾を位置特異的に施したペプチドライブラリを化学合成的に調製する。また、ペプチドライブラリを固相上に固定化した機能性ポリペプチドアレイの構築を試みる。ライブラリの構築に化学法を用いることによって、既存の分子生物学的手法では困難な位置選択的なアミノ酸側鎖翻訳後修飾の導入が可能となる。次いで、種々のクロマチン関連因子との相互作用を分光学的手法によって網羅的に解析し、各クロマチン関連因子に対する特異的認識およびリクルートに最低限必要となるファクターを分子レベルで見いだすことを目標とする。本年度は、H3およびH4の各ヒストンテールポリペプチドに対し、メチル化、アセチル化、リン酸化等の修飾を系統的に導入したライブラリの構築とセルロースシート上への固定化に成功した。さらに、クロモドマイン、ブロモドメイン、PHDドメイン等のクロマチン関連因子と分割型GFPを複合化することによって、任意のタンパク質翻訳後修飾を特異的に検出可能な蛍光プローブの設計を行った。
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