新規ヒストン変異体ライブラリーを用いたヒストン化学修飾ネットワークの網羅的解析

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出芽酵母では、1種類のコアヒストンのテイルを欠損させた場合、致死にはならないことが既に知られている。テイル欠損株においては、当然のことながら欠損した部位には化学修飾は絶対に起こらない。故に化学修飾が一対一で対応しているというヒストンコード仮説を否定するに有力な証拠でもある。各テイルの化学修飾が生存に必須でないことは、ヌクレオソームの構造変換が生命の維持に重要であることに矛盾する。そこで、ヒストンの化学修飾は、「いくつかのノードが無くなったとしても、別の経路によりネットワーク構造が保たれる特徴を持つスケールフリーネットワークである」と提唱したヒストン"modification web"の考え方が合理的である。つまり、無くなった化学修飾残基の機能が、他の化学修飾残基によって補われている可能性が考えられる。実際、H2AとH2Bのテイルを同時に欠損させると致死になる。H3とH4も同様に致死になることが知られている。これは、H2AとH2Bが、H3とH4がお互いに機能を補い合っていることが予想される。さらに、[H2A or H2B]と[H3 or H4]の関連性についても、いくつかの残基で知られており、[H2A or H2B]と[H3 or H4]間でも機能が補えあえる可能性があるといえる。このようにしてヒストンテイルの化学修飾ネットワークの網羅的解析により、ヒストン"modification web"がスケールフリーのネットワークとして成立しているのかを実験的に検証する。そのためには[H2A or H2B]と[H3 or H4]にまたがるテイル欠損株の作製が必要であり、出芽酵母ではヒストン遺伝子が2個ずつあり、作製が困難で、これまで誰も作ったことが無い。本研究では、目的のテイル欠損株の完成まで、残り1ステップの段階まで到達することができた。