クライオ電子顕微鏡によるネイティブなセントロメアクロマチンの立体構造解析

使用冷冻电子显微镜对天然着丝粒染色质进行三维结构分析

• 批准号: 22K06098
• 负责人: 滝沢 由政
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K06098/
• 关键词: クロマチン; ヌクレオソーム; セントロメア; クライオ電子顕微鏡; クライオ電顕

真核生物のゲノムDNAは、クロマチン構造を形成することにより、核内に収納されている。クロマチンの中でもセントロメア領域は、分裂期の染色体に現れるくびれた部位で、キネトコア複合体と呼ばれるタンパク質群が集積する。そこへ微小管が結合するとことで、染色体の娘細胞への均等分配が起こる。セントロメアの機能が不完全であると、染色体の不安定化や不均等分配を引き起こすことが知られている。しかし、細胞内のセントロメアクロマチンの立体構造は明らかとなっておらず、特にキネトコア複合体の集積に重要と考えられる高次セントロメアクロマチン構造は未知のままである。本研究は、真核生物の染色体分配に必要不可欠なクロマチン領域であるセントロメアクロマチンの役割を明らかにすることを目的としている。ヒト細胞より精製したネイティブなセントロメアクロマチンの立体構造をクライオ電顕単粒子解析およびクライオ電子線トモグラフィーによるクロマチン構造解析を行うことで目的を達成する。2022年度は、クライオ電顕構造解析に適したネイティブなクロマチンの調製方法を検討した。クロマチンの抽出方法、クロマチンの断片化処理方法、クロマチン構造を安定化させるための化学固定の方法を検討した。調製したクロマチンは、急速凍結しクライオ電顕による観察を行うことでクロマチンの構造状態を確認した。検討の結果、高次構造を保った状態と考えられるクロマチンのクライオ電顕観察に成功した。

Eukaryotic organisms have DNA, DNA, and DNA structures that form in the nucleus. In the middle of the chromosome, the chromosome is present in the chromosome division stage, and the chromosome complex is present in the chromosome division stage. The microtubule is combined with the chromosome and the cell is equally distributed. The function of chromosome is incomplete, the chromosome is unstable, and the chromosome is not equally distributed. The three-dimensional structure of the cell is not clear, and the aggregation of the cell complex is important. This study aims to clarify the essential role of chromosome allocation in eukaryotes. The purpose of the three-dimensional structure analysis of the cell is achieved by analyzing the structure of the cell. In 2022, we will discuss the modulation method of the electric power structure analysis. Methods of extraction, fragmentation, stabilization and chemical immobilization of the structure of the polymer are discussed. Modulating, freezing, detecting, and confirming the structural state The results of the investigation, the high-order structural protection and the investigation of the electric field are successful.

项目成果

多様なクロマチンのクライオ電子顕微鏡構造解析

各种染色质的冷冻电镜结构分析

• 发表时间: 2022
• 作者: 滝沢 由政;胡桃坂 仁志
• 通讯作者: 胡桃坂 仁志

クライオ電子顕微鏡による多様なクロマチンの立体構造解析

使用冷冻电子显微镜对各种染色质进行三维结构分析

• 发表时间: 2022
• 作者: 滝沢由政;佐藤祥子;何承翰;Radostin Danev;胡桃坂仁志;滝沢由政
• 通讯作者: 滝沢由政

Structural and biochemical analyses of the nucleosome containing Komagataella pastoris histones

含牧马人核糖体组蛋白的核小体结构和生化分析

• DOI: 10.1093/jb/mvac043
• 发表时间: 2022-04-29
• 期刊: JOURNAL OF BIOCHEMISTRY
• 影响因子: 2.7
• 作者: Fukushima, Yutaro;Hatazawa, Suguru;Kurumizaka, Hitoshi
• 通讯作者: Kurumizaka, Hitoshi

Cryo-electron microscopy structure of the H3-H4 octasome: A nucleosome-like particle without histones H2A and H2B.

• DOI: 10.1073/pnas.2206542119
• 发表时间: 2022-11-08
• 期刊: PROCEEDINGS OF THE NATIONAL ACADEMY OF SCIENCES OF THE UNITED STATES OF AMERICA
• 影响因子: 11.1
• 作者: Nozawa, Kayo;Takizawa, Yoshimasa;Pierrakeas, Leonidas;Sogawa-Fujiwara, Chizuru;Saikusa, Kazumi;Akashi, Satoko;Luk, Ed;Kurumizaka, Hitoshi
• 通讯作者: Kurumizaka, Hitoshi

Structural basis for binding diversity of acetyltransferase p300 to the nucleosome.

• DOI: 10.1016/j.isci.2022.104563
• 发表时间: 2022-07-15
• 期刊: ISCIENCE
• 影响因子: 5.8
• 作者: Hatazawa, Suguru;Liu, Jiuyang;Takizawa, Yoshimasa;Zandian, Mohamad;Negishi, Lumi;Kutateladze, Tatiana G.;Kurumizaka, Hitoshi
• 通讯作者: Kurumizaka, Hitoshi