立体的ヒストンコードによる新たな遺伝子発現制御

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本年度はプロリン異性化酵素FKBP52(FK506 Binding Protein 52)がヒストンH3のプロリン残基を異性化するか検証した。プロリンの異性化を検出する方法として、キモトリプシン法の構築を行なった。最初にキモトリプシン法に用いるヒストンペプチドの合成を行った。FKBP52が異性化すると推測されるプロリン残基までは通常のペプチド配列を合成し、直後にフェニルアラニンとペプチジル-パラニトロアニリンを融合させた。合成ペプチドはプロリン残基が異性化されることによりキモトリプシンによりペプチジル-パラニトロアニリンが遊離し吸光度が上昇する。FKBP52を添加することで、吸光度が増加したことから、FKBP52はヒストンペプチドを異性化することが分かった。FKBP52の酵素活性を欠損させた変異体では吸光度は変化しなかったことから、FKBP52の酵素活性依存的にヒストンペプチドを異性化していることが明らかになった。加えて、FKBP52の異性化が基質のリン酸化状態に依存しているか探索するために、リン酸化・非リン酸化ペプチドを合成した。プロリン異性化酵素が活性を発揮するためには、特定の条件が必要となることが多い。代表的なプロリン異性化酵素であるPin1は、標的となるプロリンの直前に位置するセリン、スレオニンのリン酸化が異性化を惹起するための前提条件となっている。FKBP52によるプロリンの異性化に対しても近傍のリン酸化が目印となって作用する可能性を検証するために、リン酸化・非リン酸化ペプチドを合成し、アッセイ系を構築した。