Computational and experimental approaches for nucleosome processing by DNA translocase and histone chaperone

DNA 转位酶和组蛋白伴侣处理核小体的计算和实验方法

• 批准号: 22KJ1950
• 负责人: 長江 文立津
• 金额: $ 1.6万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2023
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2023-03-08 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22KJ1950/
• 关键词: ヌクレオソーム; 分子動力学シミュレーション; 転写; クロマチン

転写、複製、DNA修復の過程で、DNA上を移動するモーターであるDNAトランスロケースは、同じくDNA上に存在している、DNAとヒストンタンパク質との複合体、ヌクレオソームに衝突する。DNAトランスロケースがDNAを通過するためにヌクレオソームを一時的に分解する必要がある一方で、ヌクレオソーム分子内に書き込まれた遺伝情報（エピゲノム）の保存のため、分解したヌクレオソームは再形成される必要がある。この一連の過程にはヒストンシャペロンというタンパク質が担うことが知られているが、ヌクレオソーム分解・形成の分子メカニズム、相反する2つの反応を両立させる要因は不明である。この2つの反応は細胞の恒常性や分化を制御する基盤であり、その分子メカニズムの解明は生物の発生や疾患への理解に欠かせないものである。昨年度はNap1というヒストンシャペロンをモデル分子として用いて、ヌクレオソーム分解の分子メカニズムに注目した。分解過程でNap1がヌクレオソーム中のヒストンにアクセスするためには、まずヒストンに巻き付いているDNAが部分的に剥がされる必要がある。申請者や他のグループの先行研究から、DNAトランスロケースがヌクレオソームと衝突したときにヒストンからDNAが部分的に剥がされることが示されていたため、申請者はこのDNAトランスロケースとヌクレオソームとの衝突がNap1のヒストンへのアクセスを可能にするという仮説を立てた。仮説の実証のため生化学実験によりDNAトランスロケース（T7RNAP）がヌクレオソームからDNAを部分的に剥がすような条件を用意して、このときにNap1がヌクレオソームの分解を誘導することを明らかにした。さらに粗視化分子動力学法により、DNAトランスロケースによりDNAが部分的に剥がされたヌクレオソームがNap1により分解される過程を観察した。

DNA replication, DNA repair process, DNA transfer, DNA identity, DNA transfer, DNA complex, DNA transfer, DNA fusion. DNA is a natural resource for the preservation and reconstruction of DNA. The process of this series is to select the best possible solution, to decompose the best solution, to form the best solution, and to reverse the process. The main cause is unknown. 2. Cell homeostasis, differentiation, and molecular mechanisms for understanding biological development and disease Last year, we had a lot of problems. In the process of decomposition, it is necessary to isolate the DNA part of the DNA in the solution. The applicant and his/her prior research, DNA transformation, and conflict, and the partial DNA dissection, and the applicant's DNA transformation, and conflict, and the Nap1 and the partial DNA dissection, and the possible establishment of the DNA transformation. In the case of DNA sequencing (T7RNAP), the DNA sequencing was performed under the conditions of DNA sequencing, and the DNA sequencing was performed under the conditions of DNA sequencing. The molecular dynamics method of coarse visualization is used to investigate the decomposition process of DNA.