• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 課題ページに戻る

2014 年度 実績報告書

CV-SANS法による変異型ヌクレオソームの詳細構造解析

公募研究

研究領域動的クロマチン構造と機能
研究課題/領域番号 26116509
研究機関京都大学

研究代表者

杉山 正明  京都大学, 原子炉実験所, 教授 (10253395)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2016-03-31
キーワードCV-SANS / 変異型ヌクレオソーム / H2A.B
研究実績の概要

クロマチンの基本構成単位であるヌクレオソームは、4種類のヒストン(H2A, H2B, H3, H4)が2つずつからなるヒストンコアにDNAが巻き付いた構造をしている。加えてこの正準型のヌクレオソームとは異なったヌクレオソームが存在し、動的な性質を含めクロマチンの機能と深く関連していると考えられている。このような変異型ヌクレオソームの機能発現時に対応すると考えられる溶液中での構造に興味が持たれている。そこで本研究では、中性子及びX線小角散乱(SANS・SAXS)法を用いてこれらの変異型ヌクレオソームの溶液中での構造を解析し、その機能・動的性質の解明を行う事を目的としている。特にヒストンとDNAの中性子に対する散乱能が異なっているため、溶媒のH2O/D2O比を変えることで、ヌクレオソーム中のヒストンもしくはDNAの構造を選択的に観測することが可能となる(
CV-SANS法)。今回はH2Aが変異型H2A.Bに置換したヌクレオソームの溶液中での構造解析をCV-SANS用いて行った。H2A.Bは転写活性領域に多く存在しており、ヌクレオソームの機能活性化と深く関係していると考えられる。SAXSによる全体観測によりDNAの広がりが示唆されているが、CV-SANS法による観測によりDNAの広がりに加え、ヒストンテールのヒストンコアへの吸着度が正準型ヌクレオソームに比べ高い事が観測された。これはヒストンテールの挙動がDNAの解離と深く関連していることを示す新しい地検である。

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

CV-SANS法を用いた測定により溶液中の変異型ヌクレオソームの構造解析に成功しており、H2A.Bヌクレオソームのヒストンテールの挙動と言うこれまでにない知見が得られている。加えて、他のヒストンバリアントを含んだヌクレオソームのCV-SAN法とSAXS法を組み合わせた構造解析に着手しており、研究は順調に進んでいる。

今後の研究の推進方策

CV-SANS法が溶液中でのヌクレオソームの構造解析に有効であり、他の結晶化しないヌクレオソームの構造解析にも医療を発揮すると考えられる。したがって、機能性や疾病に関連する興味深いヌクレオソームの構造解析を進めていく。同時に、X線を用いた溶液散乱法であるSAXS法、動的な構造=DNAの揺らぎなども考量した解析としてMD法との連携した解析を進める。
考えられる問題点は中性子散乱のマシンタイムの確保であるが、フランスのラウエ・ランジュバン研究所の装置だけでなく、ORNL(米国)・ANSTO(豪州)などの海外施設へのマシンタイムの申請、国内のJ-PARCの装置グループとの連携も深めてより一層のマシンタイムの確保に努める。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2015 2014

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (4件) (うち招待講演 4件)

  • [雑誌論文] Distinct Features of the Histone Core Structure in Nucleosomes Containing the Histone H2A.B Variant2014

    • 著者名/発表者名
      Masaaki Sugiyama, Yasuhiro Arimura, Kazuyoshi Shirayama, Risa Fujita, Yojiro Oba, Nobuhiro Sato, Rintaro Inoue, Takashi Oda, Mamoru Sato, Richard K. Heenan, Hitoshi Kurumizaka
    • 雑誌名

      Biophysical Journal

      巻: 106 ページ: 2206-2213

    • DOI

      10.1016/j.bpj.2014.04.007

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Biological SANS for next stage2015

    • 著者名/発表者名
      杉山正明
    • 学会等名
      第3回Neutrons in Biology Japan研究会
    • 発表場所
      日本原子力研究所(茨城県那珂郡東海村)
    • 年月日
      2015-03-31 – 2015-03-31
    • 招待講演
  • [学会発表] 中性子小角散乱の基礎と応用2015

    • 著者名/発表者名
      杉山正明
    • 学会等名
      日本化学会 第95春季年会
    • 発表場所
      日本大学 理工学部船橋キャンパス(千葉県船橋市)
    • 年月日
      2015-03-26 – 2015-03-29
    • 招待講演
  • [学会発表] 中性子の中性子による中性子のための生物溶液散乱2015

    • 著者名/発表者名
      杉山正明
    • 学会等名
      第6回MLFシンポジウム
    • 発表場所
      つくば国際会議場(つくば市)
    • 年月日
      2015-03-18 – 2015-03-18
    • 招待講演
  • [学会発表] コントラスト変調及び重水素化で見るタンパク質の溶液中の静的・動的構造2014

    • 著者名/発表者名
      杉山正明
    • 学会等名
      第37回溶液化学シンポジウム
    • 発表場所
      佐賀県立男女共同参画センター・佐賀県立生涯学習センター(佐賀市)
    • 年月日
      2014-11-12 – 2014-11-14
    • 招待講演

URL: 

公開日: 2016-06-01  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi