ヒストン複合体から迫るクロマチン構造制御の分子基盤

申請者はヒト培養細胞において世界で初めてクロマチン形成装置をヒストン複合体として精製することに成功した(Cell,2004)。17年度においては、クロマチン形成の分子基盤と、その戦略のバリエーションについて解析する目的で、酵母をモデル系としてヒストン複合体を精製し、以下の解析を行った。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、現在、これらの違いから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、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ているところである。また、タンパク質総量としてはほとんど同じにもかかわらず、細胞抽出液から精製されるヒストンH2A-H2B量は、H3-H4に比較して10倍以上多いことが明らかとなった。さらに、出芽酵母H2A-H2B複合体にはヒストンシャペロンNap1以外にFACT(Spt16、Pob3)が含まれることが明らかとなった。FACTはもともとクロマチン転写伸長を促進する因子として同定されたが、最近ヒストンH2A-H2Bをヌクレオソームから除くことが示唆されている。抽出されるH2A-H2B量の多さとFACTとの結合は、出芽酵母における遺伝子発現量とヒストンダイナミクスの関連性を示唆するものと思われ、現在in vitro系の構築を含めて解析を進行中である。

申請者はヒト培養細胞において世界で初めてクロマチン形成装置をヒストン複合体として精製することに成功した(Cell,2004)。17年度においては、クロマチン形成の分子基盤と、その戦略のバリエーションについて解析する目的で、酵母をモデル系としてヒストン複合体を精製し、以下の解析を行った。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、現在、これらの違いから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、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ているところである。また、タンパク質総量としてはほとんど同じにもかかわらず、細胞抽出液から精製されるヒストンH2A-H2B量は、H3-H4に比較して10倍以上多いことが明らかとなった。さらに、出芽酵母H2A-H2B複合体にはヒストンシャペロンNap1以外にFACT(Spt16、Pob3)が含まれることが明らかとなった。FACTはもともとクロマチン転写伸長を促進する因子として同定されたが、最近ヒストンH2A-H2Bをヌクレオソームから除くことが示唆されている。抽出されるH2A-H2B量の多さとFACTとの結合は、出芽酵母における遺伝子発現量とヒストンダイナミクスの関連性を示唆するものと思われ、現在in vitro系の構築を含めて解析を進行中である。