Comprehensive analysis of acidic patch binder using histone acylation catalysts

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エピゲノムはクロマチン結合タンパク質の動的な挙動により制御されている。中でも、クロマチンの主要な構成タンパク質であるヒストンのacidic patch領域は、多様なクロマチン結合タンパク質の足場であり、様々ながんにおいて突然変異が確認されるhotspotとしても知られている。しかしながら、生細胞内環境でacidic patch領域に結合するタンパク質(APB)を網羅的に解析する手法はこれまで存在しない。本計画ではAPBの網羅的検出のため、ヒストンアシル化化学触媒システムを用いることとした。化学触媒はリガンドによってヒストン上にリクルートされ、近傍のリジン残基を位置選択的にアシル化する。本計画では近傍タンパク質と光架橋を形成するプローブを含むアシル基を、化学触媒によってヒストンに導入するという戦略により、生細胞内でのAPB網羅的解析を目指した。本年度は、①アシル化触媒システムの改良および②ヒストンに導入したプローブとAPBの間での光架橋形成の初期検討を行った。①の触媒システムの改良については、化学触媒をヒストン上にリクルートするリガンドの設計を改変し、ヒストンへの結合能を向上させることで、より低い濃度でヒストンにアシル化を導入可能な化学触媒の開発に成功した。②に関しては、ヒストンに導入したプローブとacidic patch領域に結合するモデルタンパク質の間での光架橋形成についてin vitroでの初期検討を行い、細胞内での光架橋形成に向けた系の構築を行った。