クロマチン形成複合体と細胞核の機能構造解析

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本研究はヒストン複合体をはじめとするクロマチン制御複合体解析を通してクロマチン形成、維持、変換の詳細な分子機構およびそのダイナミクスの解明を目指したものである。申請者が独自に確立したエピトープタグを利用した各種ヒストン挿入装置複合体精製法を駆使することにより、クロマチン制御因子を網羅的に同定すると同時に複合体同士の機能的ネットワークとクロマチン形成のダイナミクスについて焦点を絞って以下の解析を行った。現在までに、出芽酵母、分裂酵母において、FLAG/HAエピトープタグを付加したヒストン遺伝子株を構築し、各種ヒストン複合体を精製することに成功した。驚いたことに、出芽酵母、分裂酵母、ヒトでヒストンH3/H4複合体の構成因子が異なることを見いだした。細胞周期制御やタンパク量制御に焦点を当てて機能解析を進めた結果、クロマチン形成の共通の分子基盤と戦略のバリエーションについて明らかとなりつつある。特に、分裂酵母ヒストンH3複合体の主要構成因子の1つとして同定したMlo2は大量発現により染色体分配異常を引き起こす機能不明のタンパク質であったため、現在解析を進めている。さらに、細胞周期に依存したヒストン複合体の動的変換について調べるために、cdc10温度感受性変異株にタグを付加したヒストンH3を導入し、同調培養条件でのヒストン複合体精製を行ったが、顕著な違いは見られなかった。しかし、その過程でヒストン遺伝子の3'UTR領域の新たな機能を見出した。また、大量発現による複合体形成異常など複合体解析の技術的な問題点が明らかとなってきた。今後、それらの問題を解決するとともに、複合体構成因子を欠失させた時に各ヒストンの核内での挙動や複合体構成因子自身のダイナミクスについて免疫染色/GFP融合ヒストンによるイメージングおよびChIP法などの生化学的手法を組み合わせることによりさらに解析を進める予定である。