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ヒストン修飾酵素に応答する機能性クロマチンモデル:転写制御機構の解明への展開

对组蛋白修饰酶响应的功能染色质模型：阐明转录控制机制的发展

基本信息

批准号：
12J06328
负责人：
塩崎秀二郎
金额：
$ 0.58万
依托单位：
Kyushu University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2012
资助国家：
日本
起止时间：
2012 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-12J06328/
关键词：
クロマチンヒストン人工モデル遺伝子転写

项目摘要

本研究では、我々がこれまでに開発してきた人工高分子による遺伝子発現制御システムを用いて、DNAの分子運動と転写の関係を明らかにすることを目的とした。これまでの結果から、DNAの凝縮状態と遺伝子発現に相関が見られないことや、遺伝子発現がOFFになっている人工高分子とDNAの複合体の遺伝子発現をONにするような酵素反応が起きた後にも、構造的に大きな変化が無くとも遺伝子発現を制御できることが明らかになっていた。そこで本年度は、DNAの運動性にどのような変化が生じているかを評価した。まず、エバネッセント光によるDNAの運動性の評価を行った。しかしながら、人工高分子とDNAの複合体の性質上、エバネッセント光の届くプリズム近傍に複合体を固定することが難しかったため、セルを用いた溶媒中での蛍光寿命測定に切り替えた。DNAの蛍光修飾についていくつかの蛍光色素を検討し、最終的にDAPIを用いた測定を行った。ヒストンタンパク質のN末端を修飾したH3-Polymerでは蛍光寿命の酵素反応の前後で差が見られなかった。そこでPKCαペプチドを修飾したPKCα-Polymerを用いた検討も行ったが、酵素反応の前後での差は確認できなかった。そこで、蛍光寿命測定と比較して分子の運動をより明確に反映する蛍光異方性の測定を行った。その結果、DNAのみのサンプルと複合体のサンプルに大きな差が見られ、酵素反応の前後のサンプルでも差が確認された。本実験で得られた回転緩和時間を遺伝子発現量に対してプロットしたところ、非常に良い相関を示していた。これは、遺伝子の転写がDNAの運動性によって制御されるという我々の仮説を支持するものである。このような動的な制御因子は、人工分子による制御のみならず、広く生物学においても重要なファクターであると考えられる。

This study aims to explore the role of DNA in the development of artificial polymers and molecular mechanisms. The result of this is that DNA condensation state and gene production are related to each other. The gene production is OFF. The gene production of artificial polymer and DNA complex is ON. The enzyme reaction is ON. The structure is large. The gene production is controlled. This year's DNA movement is evaluated. The evaluation of the mobility of DNA in vivo and in vivo The properties of artificial polymer DNA complexes are determined by the method of photocoagulation. DNA photo-modification, photo-pigment detection, and finally DAPI detection The N-terminal modification of H3-Polymer can be seen before and after the enzyme reaction. PKCα-Polymer is used to detect the presence of enzymes. The measurement of optical lifetime and molecular motion are clearly reflected in the measurement of optical anisotropy. The results showed that the difference between the DNA and the protein complex was large, and the difference between the enzyme and the protein complex was confirmed. This is the first time that we've had a chance to get back to the real world, and we've had a chance to get back to the real world. This is the first time that DNA has been written in the world. The control factors of this kind of activity, the control factors of artificial molecules, the control factors of biology, the control factors of biology, the control factors of biology,