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試験管内再構成系を用いた構成的ヘテロクロマチン維持の構造基盤の解析

使用体外重建系统分析组成型异染色质维持的结构基础

基本信息

批准号：
22K06179
负责人：
佐藤祥子
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

项目摘要

真核生物のゲノムDNAは、ヒストンH2A、H2B、H3、H4からなるヒストン八量体にDNAが巻きついたヌクレオソームを基本単位としたクロマチンを形成し、細胞核内に収納されている。遺伝子を多く含み転写活性化したユークロマチンに対し、繰り返し配列を多く含む構成的ヘテロクロマチンは、転写やDNA組換えが抑制されゲノムの安定化に寄与していると考えられている。本研究は、構成的ヘテロクロマチンのエピジェネティックマークの書き込み酵素を含むクロマチンを試験管内で再構成し、クライオ電子顕微鏡を用いて立体構造を解析することにより、ヘテロクロマチンの形成と維持の機構を明らかにすることを目的としている。2022年度は、構成的ヘテロクロマチン領域のヒストンH3の9番目のリシン残基にメチル基を導入する（H3K9me2/3）ヒストンメチル基転移酵素がクロマチン上でヌクレオソームをメチル化する機構を解析するため、ヒストンメチル基転移酵素を精製した。また、H3K9me2/3に適したクロマチン基質を検索するため、様々なヌクレオソームを試験管内において再構成した。精製したヒストンメチル基転移酵素に対し、試験管内で再構成したヌクレオソームを基質としたメチル化活性試験および結合性試験を行い、ヒストンメチル基転移酵素によるH3K9me2/3が効率的に起こるヌクレオソーム基質を見出すことに成功した。クライオ電子顕微鏡観察に必要量のヒストンメチル基転移酵素-ヌクレオソーム複合体を調製するため、精製系の構築を進めた。

Eukaryotic organisms have eight different DNA sequences: H2A, H2B, H3, H4, H2C, H2B, H2C, H2C, H2C, The DNA sequence is composed of multiple active DNA sequences, multiple active DNA sequences, and multiple stable DNA sequences. This study aims to clarify the mechanism for the formation and maintenance of a three-dimensional structure in a tube containing an enzyme. In 2022, we introduced the base of H3 - 9 residue in the domain of protein synthesis and purified the base of protein synthesis enzyme. H3K9ME2/3- The purification of the enzyme in the presence of H3K9me2/3 was successful in the formation of a recombinant substrate in the presence of H3K9me2/3 in the presence of H3K9me2/3. The necessary amount of enzyme for electron microscope observation was investigated. The enzyme complex was modulated and purified.