ヒストン翻訳後修飾特異的一本鎖抗体（ｓｃＦｖ）の構築とクロマチン修飾動態の解明

本研究では、遺伝子の発現制御機構の解明のため、細胞核内におけるヒストン修飾の動態を明らかにするためのプローブの開発研究を行う。これまでに、経時的に変化するヒストン修飾動態をライブイメージングするために、細胞内においてヒストン修飾特異的一本鎖抗体（scFv）を発現させる修飾特異的細胞内抗体プローブ（mintbody）の開発研究が進行している。しかし、細胞内においてscFvを発現させた場合に、多くのscFvが抗原に結合せず機能しないことが明らかになっている。そこで本研究では、生化学的、構造生物学的解析によりscFvが細胞内において機能するために必要な性質を明らかにすることで、さらなるmintbodyをデザインすることを目標としている。これまでに、ヒストンH4の20番目のモノメチル化(H4K20me1)特異的scFvである15F11-scFvをモデルに、細胞におけるscFvの機能とscFvの構造的特徴の相関について解析を行ってきた。その結果、scFvのフレーム形成領域の疎水性の相互作用が重要であり、scFvの構造安定性もしくはフォールディングが重要であることが示唆されていた。そこで、さらなるmintbodyの作製のため、様々なscFvについて構造モデリングソフトェアを用いて立体構造モデルを構築し、変異体を予測した。いくつかのscFvについて構造予測を行った結果、mintbodyとして機能するscFvを取得することに成功した。今後、本知見が様々なmintbody作製のための一助となることが期待され、翻訳後修飾全般に関する研究の発展に貢献できると考えられる。

本研究では、遺伝子の発現制御機構の解明のため、細胞核内におけるヒストン修飾の動態を明らかにするためのプローブの開発研究を行う。これまでに、経時的に変化するヒストン修飾動態をライブイメージングするために、細胞内においてヒストン修飾特異的一本鎖抗体（scFv）を発現させる修飾特異的細胞内抗体プローブ（mintbody）の開発研究が進行している。しかし、細胞内においてscFvを発現させた場合に、多くのscFvが抗原に結合せず機能しないことが明らかになっている。そこで本研究では、生化学的、構造生物学的解析によりscFvが細胞内において機能するために必要な性質を明らかにすることで、さらなるmintbodyをデザインすることを目標としている。これまでに、ヒストンH4の20番目のモノメチル化(H4K20me1)特異的scFvである15F11-scFvをモデルに、細胞におけるscFvの機能とscFvの構造的特徴の相関について解析を行ってきた。その結果、scFvのフレーム形成領域の疎水性の相互作用が重要であり、scFvの構造安定性もしくはフォールディングが重要であることが示唆されていた。そこで、さらなるmintbodyの作製のため、様々なscFvについて構造モデリングソフトェアを用いて立体構造モデルを構築し、変異体を予測した。いくつかのscFvについて構造予測を行った結果、mintbodyとして機能するscFvを取得することに成功した。今後、本知見が様々なmintbody作製のための一助となることが期待され、翻訳後修飾全般に関する研究の発展に貢献できると考えられる。