Chemical synthesis and fuctional analysis of lipidated histone

脂化组蛋白的化学合成及功能分析

• 批准号: 22H02197
• 负责人: 北條 裕信
• 金额: $ 11.23万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22H02197/
• 关键词: ヒストン; 脂質化; 翻訳後修飾; ヌクレオソーム; 化学合成

ヒストンのN-末端領域ではメチル化等、数多くの翻訳後修飾が起こり、それらが可逆的にダイナミックに変化して遺伝子発現が制御される。最近、ヒストンの一つであるヒストンH4に脂肪酸が付加される(脂質修飾)という意外な報告がなされた。DNAと結合する極性の高いヒストン疎水性の高い脂肪酸が付くとどうなるのか？ヒストン脂質化の発見は、核膜脂質との相互作用によってヌクレオソームの局在を変化させるという新規な遺伝子制御機構の存在を予測させる。本研究では、現在特定されているヒストンH4の脂質化部位を足がかりとして、タグ化脂質を利用したヒストンの脂質化部位の同定、化学的な脂質化ヒストンの大量合成、そして脂質化ヒストンを含むヌクレオソームの構造解析と細胞内での機能解析という3ステップの研究により、ヒストンの脂質化による遺伝子調節という新しいエピゲノムを提案する目的で行っている。本年は、化学合成した脂質化H4を用いて、国際共同研究によりヌクレオソームを形成することを試みた。その結果、脂質化H4によりヌクレオソームの形成が非常に起こりにくくなること、その一方でクライオ電子顕微鏡解析により、脂質化ヌクレオソームの構造自体は脂質を持たないヌクレオソームとほとんど同じであることがわかった。より詳細に解析を進めるべく、ヌクレオソームの形成に必要なヒストン4種の大量発現を行うとともに、発現したH4に対して脂質類似体を結合させることにより、効率よく脂質化H4のミミックを得る手法を確立した。

许多翻译后修饰发生在组蛋白的N末端区域，例如甲基化，这些甲基化被动态地改变以调节基因表达。最近，有一个意外的报道说，脂肪酸被添加到组蛋白H4（一种组蛋白之一（脂质修饰）中）。当加入高度极性组蛋白疏水脂肪酸与DNA结合时会发生什么？组蛋白脂化的发现预测了一种新型基因调节机制的存在，该机制通过与核膜脂质相互作用来改变核小体定位。这项研究的目的是提出一种新的表观遗传组，该表涉及通过使用标记的脂质脂肪来调节基因调节基因：使用标记的脂质鉴定组蛋白的脂质位点，化学脂化组蛋白的质量合成，以及含有脂肪组蛋白和胸膜内纤维化功能分析的核糖体的结构分析。今年，我们尝试使用化学合成的脂化H4通过国际协作研究形成核小体。结果，发现脂质的H4使得核小体的形成极不可能发生，而冷冻电子显微镜分析表明，脂质化核小体本身的结构几乎与无脂质核小体的结构相同。为了进一步详细的分析，我们已经建立了一种方法，可以通过大量表达核小体形成所需的四个组蛋白以及通过将脂质类似物与表达的H4结合的四个组蛋白的大量表达来有效地获得脂化H4的模仿。

项目成果

Synthesis of Selenocysteine-containing proteins and their properties

含硒半胱氨酸蛋白质的合成及其性质

• 发表时间: 2022
• 作者: Hanashima Shinya;Mito Kanako;Umegawa Yuichi;Murata Michio;Hojo Hironobu;Hironobu Hojo
• 通讯作者: Hironobu Hojo

Synthesis of post-translationally modified histone protein and their Functional Study

翻译后修饰组蛋白的合成及其功能研究

• 发表时间: 2022
• 作者: Liang Yingbing;Furukawa Hiroto;Sakamoto Kentarou;Inaba Hiroshi;Matsuura Kazunori;Hironobu Hojo
• 通讯作者: Hironobu Hojo

Toward the chemical syntheses of fucosylated peptides: A combination of protecting groups for the hydroxy groups of fucose

岩藻糖基化肽的化学合成：岩藻糖羟基保护基团的组合

• DOI: 10.1246/bcsj.20220037
• 发表时间: 2022
• 期刊: Bulletin of the Chemical Society of Japan
• 影响因子: 4
• 作者: Asahina Yuya;Ando Tatsuya;Hojo Hironobu
• 通讯作者: Hojo Hironobu

Chemical synthesis of <i>per</i>‐selenocysteine human epidermal growth factor

<i>全</i>-硒代半胱氨酸人表皮生长因子的化学合成

• DOI: 10.1002/psc.3464
• 发表时间: 2022
• 期刊: Journal of Peptide Science
• 影响因子: 2.1
• 作者: Takei Toshiki;Tanaka Hideaki;Okumura Nobuaki;Takao Toshifumi;Moroder Luis;Hojo Hironobu
• 通讯作者: Hojo Hironobu

Dynamics of the HP1 Hinge Region with DNA Measured by Site-Directed Spin Labeling-EPR Spectroscopy

• DOI: 10.1007/s00723-022-01519-2
• 发表时间: 2023-01-05
• 期刊: APPLIED MAGNETIC RESONANCE
• 影响因子: 1
• 作者: Suetake，Isao;Sato，Kazunobu;Arata，Toshiaki
• 通讯作者: Arata，Toshiaki