2021 Fiscal Year Research-status Report

Structural basis for histone discrimination mechanism by FACT

Research Project

Project/Area Number	21K06021
Research Institution	Yokohama City University
Principal Investigator	津中康央横浜市立大学, 生命医科学研究科, 特任助教 (40551552)
Project Period (FY)	2021-04-01 – 2024-03-31
Keywords	FACT / ヒストンバリアント / ヌクレオソーム / ヒストン交換 / ヒストンテイル / 構造生物学
Outline of Annual Research Achievements	本研究では、FACTがどのように標準的なヒストンとヒストンバリアントを識別し、ヌクレオソーム構造を変化させているのかを明らかにしたい。そのためにまず、これまで見つかっていないヒストン側のFACT相互作用部位を同定することを目指した。これまでのFACTとヒストンの相互作用解析ではX線結晶構造解析や電子顕微鏡解析が用いられてきたので、本研究では核磁気共鳴 (NMR) 解析を積極的に使用し、H2A-H2B二量体やH3-H4四量体とFACTのこれまで見つかっていない相互作用部位を探索した。NMRは比較的弱く、動的な相互作用部位であっても解析することが可能である。さらに、ヒストンテイルのような特定の構造を持たない天然変性領域であっても相互作用を原子レべルで解析できる。その結果、NMR解析により、これまで見つかっていないヒストンテイル領域でのFACT結合部位を同定した。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned. Reason これまで見つかっていないFACTとヒストンの結合部位を特定できたため。
Strategy for Future Research Activity	今年度に同定された結合部位のうち、FACTと関連するヒストンバリアントで保存されていない領域のアミノ酸残基をバリアント型に変異させたものを遺伝子構築し、変異体の発現精製を行う。これを用いて、ヒストン交換反応が変化するかどうかを調べる予定。逆にヒストンバリアントの標準的ヒストンへの変異の効果も同様に調べる予定。これらの生化学的解析により、この部位が本当にFACTによるヒストン識別部位か否か、さらにヒストン交換反応にどのような効果があるのかを明らかにする。
Causes of Carryover	新型コロナウィルス感染症拡大のため、実験計画の変更を余儀なくされたため。さらに、参加予定だった学会年会が中止やオンライン開催となり、成果報告、情報収集、研究打ち合わせのための出張旅費申請が来年度に持ち越しとなったため。