細胞核膜近傍におけるクロマチンの機能・構造解明

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真核生物のゲノムDNAは、4種類のヒストンタンパク質（H2A、H2B、H3、H4）を2分子ずつ含むヒストン8量体の周りに約1.7周巻きついた、ヌクレオソームを基本構造として細胞核内に収納されている。ヌクレオソームが数珠状に連なって形成されるクロマチンの構造は多様性に富んでおり、ゲノムDNA上で機能するタンパク質群の結合や酵素活性を調節している。それにより、遺伝子発現などのゲノムDNAの機能発現制御がなされていると考えられている。細胞核膜周辺におけるクロマチンは、ヘテロクロマチンと呼ばれる凝集したクロマチン状態であることが分かっているが、その構造基盤はほとんど明らかになっていない。本研究では、核ラミナ構成因子とクロマチンとの結合様式を明らかにし、核ラミナ構成因子の変異や機能異常が原因の一つであると考えられる早老症や筋ジストロフィーなどの疾患の作用機序解明に貢献することを目指している。本年度においては、核膜関連因子群をリコンビナントタンパク質として精製する系の確立に成功し、生化学的手法を用いて、核膜関連タンパク質とクロマチンとの相互作用解析を行った。さらに、核膜関連タンパク質の変異体を用いた解析によって、核膜関連因子群とクロマチンとの相互作用ネットワークを明らかにした。加えて、核膜関連タンパク質とヌクレオソームとの複合体のクライオ電子顕微鏡構造解析に向けて、核膜関連タンパク質とヌクレオソームとの複合体を調製する系の確立に成功した。