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2015 年度 実績報告書

X線小角散乱を用いた再構成クロマチンの動的構造解析

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 26116519
研究機関横浜市立大学

研究代表者

小田 隆  横浜市立大学, 生命医科学研究科, 特任助教 (00573164)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2016-03-31
キーワードクロマチン / X線小角散乱 / 分子動力学計算
研究実績の概要

早稲田大学胡桃坂博士、京都大学高田博士らとの共同研究により、ヒストンH3のセントロメア特異的なバリアントであるCENP-Aを含む再構成クロマチンについてX線小角散乱解析と分子動力学計算を合わせた解析を行い、その構造的特徴を明らかにした。これまでの胡桃坂および我々の研究からCENP-Aモノヌクレオソームでは通常のH3モノヌクレオソームと異なりヒストン8量体に巻きついたDNAの両端がはがれて揺らいだ状態にあることが示されている(Tachiwana et al, 2011, Nature)。このようなCENP-Aモノヌクレオソームに特徴的な構造が高次のクロマチン構造へ与える影響と、セントロメアの形成・維持・機能における役割を明らかにするために、通常のH3からなるヌクレオソームまたはCENP-Aからなるヌクレオソームを含む高次の再構成クロマチンを調製し解析を行った。前年度までに行ったX線小角散乱実験の結果、CENP-Aを含む再構成クロマチンではH3のみからなる再構成クロマチンと高次構造が明らかに異なることが観測されていたが、より詳細な解析を行うために分子動力学計算を行った。計算結果の妥当性を検証するために、分子動力学計算結果から計算されるX線小角散乱パターンと実測のX線小角散乱パターンを比較したところ、両者はよく一致し、分子動力学計算の結果は妥当であることを検証できた。さらに分子動力学計算の結果からCENP-Aを含む再構成クロマチンは特徴的な構造を取りやすいことが示され、このことがクロマチン繊維上でCENP-Aがセントロメア形成のための目印として機能することが推測された。

現在までの達成度 (段落)

27年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

27年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2016 2015 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (1件) (うち国際学会 1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Extended string-like binding of the phosphorylated HP1α N-terminal tail to the lysine 9-methylated histone H3 tail2016

    • 著者名/発表者名
      Hideaki Shimojo, Ayumi Kawaguchi, Takashi Oda, Nobuto Hashiguchi, Satoshi Omori, Kei Moritsugu, Akinori Kidera, Kyoko Hiragami-Hamada, Jun-ichi Nakayama, Mamoru Sato and Yoshifumi Nishimura
    • 雑誌名

      Scientific reports

      巻: 6 ページ: -

    • DOI

      10.1038/srep22527

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] A novel 3′ splice site recognition by the two zinc fingers in the U2AF small subunit2015

    • 著者名/発表者名
      Hisashi Yoshida, Sam-Yong Park, Takashi Oda, Taeko Akiyoshi, Mamoru Sato, Mikako Shirouzu, Kengo Tsuda, Kanako Kuwasako, Satoru Unzai, Yutaka Muto, Takeshi Urano, and Eiji Obayashi
    • 雑誌名

      GENES & DEVELOPMENT

      巻: 29 ページ: 1649 - 1660

    • DOI

      10.1101/gad.267104.115.

    • 査読あり
  • [学会発表] Structural analysis of tri-nucleosome containing centromere specific histone variant2015

    • 著者名/発表者名
      Takashi Oda, Hiroaki Tachiwana, Yusuke Takagi, Yasuhiro Arimura, Shoji Takada, Hitoshi Kurumizaka, and Mamoru Sato
    • 学会等名
      International Symposium on Chromatin Structure, Dynamics, and Function
    • 発表場所
      兵庫県淡路市
    • 年月日
      2015-08-23 – 2015-08-25
    • 国際学会
  • [備考] 遺伝子発現を抑えるヘテロクロマチン構造形成、タンパク質の結合機構を解明

    • URL

      http://www.qlifepro.com/news/20160309/heterochromatin-structure-formation-elucidate-the-coupling-mechanism-of-protein.html

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公開日: 2017-01-06  

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