ヒストンバリアントによる精子形成時染色体動態の制御機構

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本年度は、マウスの精巣に特異的に高発現するヒストンバリアントであるH3tおよびH2AL2と、シロイヌナズナのヘテロクロマチンに特異的に集積するヒストンバリアントであるH2A.Wの研究を進展させた。H3tを含むヌクレオソーム（H3tヌクレオソーム）の生化学的解析を行った結果、H3tヌクレオソームは通常のH3.1ヌクレオソームより両端のDNAの柔軟性が高いことがわかった。H3tヌクレオソームのX線結晶構造解析の結果、H3.1の42番目のアルギニンに対応するH3tのアミノ酸残基がヒスチジンであることによって、H3tはH3.1と比べるとDNAとの相互作用が弱くなっていることが示唆された。変異体解析を行った結果、H3t特異的にみられる42番目のヒスチジンによって、ヌクレオソームの両端のDNAの柔軟性が高くなっていることが示された。H3tに関する研究成果をCell Reports誌にて共同第一著者として発表した。また、前年度までの研究で、精巣特異的に高発現するヒストンバリアントであるH2AL2およびTH2Bと、トランジションプロテインTP1およびTP2をそれぞれリコンビナントタンパク質として大腸菌に発現させて精製する系を確立した貢献により、Molecular Cell誌にて共著者として論文を発表した。次に、シロイヌナズナのH2A.Wおよび主要型ヒストンH2A、H2B、H3.1、H4をそれぞれリコンビナントタンパク質として大腸菌に発現させて精製する系を確立した。そして、H2A.WヌクレオソームとH2Aヌクレオソームを試験管内で再構成して精製する系を確立した。H2A.WのN末端およびC末端とH2BのN末端を削ったH2A.Wヌクレオソームと、H2BのN末端を削ったH2Aヌクレオソームから良質な結晶を得ることに成功した。X線結晶構造解析により、それぞれの立体構造を決定した。