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DNA/ヒストン液-液相分離による遺伝子転写制御機構の解明

DNA/组蛋白液-液相分离阐明基因转录控制机制

基本信息

批准号：
20J12411
负责人：
三村真大
金额：
$ 1.34万
依托单位：
University of Tsukuba
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-24 至 2022-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

生体高分子が引き起こす液-液相分離現象（以下、相分離）は、細胞内で特定の分子を区画化する“膜のないオルガネラ”の形成メカニズムとして注目を集めている。DNAは、ヒストンタンパク質と相分離を引き起こすことで遺伝子転写の制御に寄与する可能性が示唆されており、相分離を介した生体反応制御において重要な分子だと考えられる。本研究では、DNAとヒストンタンパク質の相分離機構の解明を目的としており、昨年度はDNAの四重鎖構造へのフォールディングがヒストンH1との相分離の制御に重要な役割を果たしていることを見出した。本年度は、更なる詳細な分子機構の解明を行うために、DNAの化学構造とヒストンの翻訳後修飾の相分離現象への影響をそれぞれ調査した。DNAの核酸塩基、デオキシリボース、リン酸基を部分的に欠くDNAオリゴマーをヒストンH1と多様な条件で混合し、顕微鏡観察をベースとした相図を作成した。その結果、カチオン性のヒストンH1とアニオン性のDNAのリン酸基との静電相互作用だけでなく、核酸塩基が関わるπ電子相互作用やデオキシリボースが関わるファンデルワールス相互作用もまた相分離を促進していることがわかった。ヒストンH3テールの配列を模したペプチドをDNAと混合すると相分離が誘起された。一方、ペプチドに含まれるリジン残基がアセチル化されると相分離が阻害され、その阻害効果はアセチル化部位に依存していることが判明した。具体的には、ペプチドの末端に近い部位のアセチル化ほど、相分離を強く阻害することがわかった。本研究から、カチオン性のタンパク質とDNAの相分離は、荷電性部位間の相互作用だけでなく、電荷を持たない部位や化学修飾のわずかな違いに依存した相互作用によって制御を受けることが実験的に明らかになった。生体高分子の相分離機構の理解は、生命現象やバイオテクノロジーの発展に寄与するだろう。

The living polymer induces the liquid-liquid phase separation image (below, phase separation), the specific molecular area of the cell is painted, the membrane is formed, and the attention is collected. The DNA, the system, the equipment, the separation, the control, the separation, the separation In this study, the data acquisition system and the DNA system were used to clarify the purpose of the system. Last year, the four-fold system of DNAs was used to improve the performance of the system and to control the separation of important equipment. This year, the government molecular organization has explained that the chemical system and the DNA chemical system have been used to correct the phase separation of the system. In the sections of DNA nucleic acid base, nucleic acid group and acid group, it is found that there is a mixture of conditions in the parts of the nucleic acid group, the nucleic acid group and the acid group of the DNA. The results show that there is no significant difference in the results of this study. The results show that there is no significant difference in the results of this study. The results show that there is no significant difference in the results of the results, and the results show that there is no significant difference in the results of the results, the results, the results, The configuration of the H3 configuration module includes the mixing of the DNA and the separation of the phases. On the one hand, there is a difference between the two parts of the body, one side, one side, the other side, the side, the part, the part. The specific parts of the end are close to each other, and the phase separation is strong enough to block the damage. The purpose of this study is to determine the phase separation of DNA, the interaction between charged parts, and the chemical modification of electrical charge holding parts. in this study, the effects of phase separation, interaction between charged parts, chemical modification and dependence on interaction are studied in this study. The biological polymer phase separation mechanism understands that the life cycle is similar to that sent to the exhibition.