Elucidation of chromatin structure produced by CENP-B acidic region and application to new synthetic transcription factors.

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動物、植物の違いなく、細胞に物質を生産させるために重要なのが、遺伝子発現の制御であり、それには遺伝子、さらには、その制御領域のクロマチン構造のエピジェネティックな制御が重要である。遺伝子発現カセットを導入し、多数の発現株を取得しても、発現レベルのバラつきや、発現を長期に維持できない場合があり、その原因の一つは、遺伝子発現カセット上のクロマチンがエピジェネティックに変化していくためである。申請者は、これまでの研究によって、ヒトセントロメア由来の反復DNA(アルフォイドDNA)上のCENP-B box配列へ結合するタンパク質、CENP-Bの結合が、クロマチン交換を促す性質を持ち、さらに様々なヒストン修飾因子、クロマチンリモデリング因子の集合を促進することを見出し、それがCENP-Bが持つ巨大な酸性アミノ酸ドメインの働きであることを同定した。本研究は、(1)酸性ドメインがクロマチン構造に与える影響のメカニズムの解明と、(2)この性質を利用したエピジェネティックなクロマチン構造変換を介した新型合成転写制御因子の開発、二つの計画から構成されている。2022年度は、両方の計画で使用するためのエフェクター構築として、酸性ドメインのN末端に、tetオペレーター(tetO)配列への結合タンパク質tetリプレッサー(tetR)および、CENP-B box結合ドメインであるCENP-B DBD(DNA binding domain)を融合させたタンパク質を発現させるプラスミドを作製し、これらを細胞に導入することで、目的のタンパク質の発現と、それらがクロマチン上へ結合していることをクロマチン免疫沈降解析によって確認した。