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Identification of histone modifications responsible for local chromatin compaction affecting transcriptional states

鉴定负责影响转录状态的局部染色质压缩的组蛋白修饰

基本信息

批准号：
22K06185
负责人：
石原悟
金额：
$ 2.66万
依托单位：
Fujita Health University
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

長大なゲノムDNAを細胞内でコンパクトに折り畳むために、クロマチンと呼ばれる構造が形成される。クロマチンの基本単位はヌクレオソームと呼ばれ、ヒストンタンパク質８個からなる円柱構造にDNAが巻き付く。そして、多数のヌクレオソームが互いに凝集することで、高度な折り畳み構造が完成される。そのようなゲノムDNA上で行われる転写反応では、RNAポリメラーゼの遺伝子領域への結合は欠けない。ただし、ゲノムの一部に過ぎない遺伝子領域もクロマチンとして折り畳まれており、クロマチン凝集はRNAポリメラーゼの結合にとって障壁となる。そこで、クロマチン凝集と転写の関係を生化学的に明らかにする手段として、ヌクレオソームの局所密度の違いでクロマチンを分画する方法を確立した。この分画法で得られたゲノムを次世代シーケンスに応用したところ、遺伝子転写開始点でのクロマチンの凝集の程度が、転写量と逆相関することを明らかにした。この局所凝集を制御するヒストン修飾を明らかにする目的で、低凝集画分と高凝集画分に対して、ヒストン修飾に対する抗体を用いてクロマチン免疫沈降法を行った。ヘテロクロマチンの修飾であるヒストンH3の９番目と27番目のリシンのトリメチル化を検討したところ、両画分での沈降率は変わらなかった。一方、ユークロマチンの修飾であるヒストンH3の4番目のトリメチル化と27番目のアセチル化の沈降率は、高凝集画分に比べて低凝集画分で明らかに高くなっていた。したがって、これらユークロマチン・マークとして知られるヒストン修飾がヌクレオソーム間の凝集に対し負に作用することでRNAポリメラーゼが結合する局所空間を作り出し、さらに結合頻度を調節することで転写量を制御することが示唆された。

The growth of DNA in cells is the formation of structures. The basic unit of the code is called the code, and the code is called the code. There are 8 code columns in the code structure. Most of the structures are assembled together, and the highly flexible structures are completed. The DNA sequence is encoded in the DNA sequence, and the RNA sequence is encoded in the DNA sequence. A part of the RNA binding domain is called a "barrier". The method of analyzing the relationship between aggregation and aggregation in biochemistry was established. This analysis method is based on the following: the first generation, the second generation, the third generation, the fourth generation, the fourth generation, the The aim of this method is to control the aggregation of antibodies and to modify them by immuno-sedimentation. The settlement rate of the 9-point, 27-point, and 10-point systems is higher than that of the 10-point systems. The sedimentation rate of high aggregation fraction is higher than that of low aggregation fraction. However, this shows that the modification of RNA receptors has a negative effect on the aggregation between receptors. This allows RNA receptors to bind without local space, and also regulates the binding frequency, which limits the amount of writing.