染色体ダイナミクスに関わるタンパク質の構造・機能解析

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クロマチン構造の動的性質は、遺伝子の転写、ゲノムDNAの複製、染色体組換えなどに直接的な影響を及ぼす。本研究では、リコンビナントタンパク質を用いた試験管内クロマチン再構成系によって、クロマチンダイナミクスの構造基盤を明らかにすることを目的としている。クロマチン構造は、4種類のコアヒストン(Histones H2A,H2B,H3,H4)と146塩基対のDNAからなるヌクレオソームを基本構造とする。近年、これらのコアヒストンにはいくつかのバリアントが存在することが明らかになり、それらヒストンバリアントのクロマチン構造形成における重要性が指摘されつつある。そこで本年度は、ヒストンバリアントのうち、特にヒストンH3に着目し、そのバリアントであるヒストンH3.1、H3.2、H3.3、H3.1t、そしてセントロメア特異的ヒストンH3バリアントCENP-Aをリコンビナントとして発現精製することに成功した。これら全てのピストンH3バリアントを、ヒストンH4との複合体として精製し、それらのヌクレオソーム形成能を試験管内再構成系を用いて検討した。またヒストンH3バリアントのクロマチン構造形成における役割を調べるために、リコンビナントとして精製したこれらのヒストンH3バリアントの物理化学的および生化学的性質を種々の方法によって解析している。さらに、これらのピストンH3バリアントを用いた再構成ヌクレオソームを用いて、クロマチン構造ダイナミクスに重要な役割を果たす、ヒストンシャペロンNAP1、NAP2、そして新規ヒストンシャペロンPP2Cgammaのヌクレオソーム構造に及ぼす影響の解析を行っている。そのために必要な、NAP1、NAP2、PP2Cgammaを高純度にてリコンビナントタンパク質として精製する系の確立に成功した。