2019 Fiscal Year Annual Research Report
Chromatin dynamics with intranuclear long range interasctioons
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17K05614
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| Research Institution | Hiroshima University |
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Principal Investigator |
粟津 暁紀 広島大学, 統合生命科学研究科(理), 准教授 (00448234)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
上野 勝 広島大学, 統合生命科学研究科(先), 准教授 (90293597)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | クロマチン / ヌクレオソーム / 再構成 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
核内クロマチン構造の基本単位であるヌクレオソーム構造の安定性について、H2A, H2B, H3, H4 それぞれ２個づつからなるヒストン８量体とDNAの結合した、カノニカルなヌクレオソームと、H2A, H2B が一つづつ外れたヒストン６量体、及びH3, H4が一つづつ外れた６量体とDNAが結合した、ヘキサゴナルなヌクレオソーム、それぞれをシミュレーションし、その構造の安定性と揺らぎの性質を解析し、その生化学的意義を考察した。その結果、H2A, H2B がはずれたヘキサゴナルなヌクレオソームでは、カノニカルなヌクレオソームでそれらのヒストンと結合しているDNA部位が大きな揺らぎを示した。この場合、カノニカルなヌクレオソームでH2A, H2Bが存在する場所は十分な空隙があるため、仮にこのヌクレオソームにH2A, H2Bが接近してきた際、カノニカルなヌクレオソームを再構成する事が可能であると考えられた。H3, H4 がはずれたヘキサゴナルなヌクレオソームでは、カノニカルなヌクレオソームでそれらのヒストンと結合しているDNA部位の揺らぎが、H2A, H2B のヒストンテイルとの相互作用により押さえられる事が分かった。同時に、このDNAとヒストンテイルの相互作用は、カノニカルなヌクレオソームでは起こりえない相互作用であるため、このヌクレオソームに再びH3,H4 が結合しカノニカルなヌクレオソームを再構成する事は困難であろうと予想された。この事実は、核内でH2A, H2B の解離が頻繁に起こるのに対し、H3,H4の解離がレアにしか起こらない事について、生化学的な構造の再構成能の視点より、解釈が可能になる事を示唆している。
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