クライオ電子顕微鏡を用いたヘテロクロマチン基盤構造の解明

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真核生物のゲノムDNAは、ヌクレオソームを基本単位とするクロマチンを形成し、核内に収納されている。クロマチンは、弛緩しているユークロマチンと凝縮しているヘテロクロマチンに分けられている。本研究はHP1やH3K9me3、リンカーヒストンH1により形成される、ヘテロクロマチンの基盤構造解明を目的とする。昨年度までは、DNAやタンパク質の精製を行い、HP1-H1-ジヌクレオソーム複合体の精製を行った。さらに、クライオ電子顕微鏡の解析により、HP1-H1-ジヌクレオソームの複合体の密度マップが得られた。密度マップからジヌクレオソームとH1は観察された一方、HP1に相当する密度は観察できなかった。おそらく複合体の安定性が十分ではなく、グリッド作製の過程で複合体が壊れたと考えられる。そこで、複合体の安定性を向上させるため、本年度は、ジヌクレオソームのリンカーDNAの長さや、HP1結合タンパク質の追加などについて検討した。その結果、HP1結合因子を含む、HP1-H1-ジヌクレオソーム4者複合体の精製に成功した。次に、4者複合体を用いてグリッドを作製し、効率よくスクリーニングを行なった。電顕画像から、昨年度のHP1-H1-ジヌクレオソーム複合体よりも大きい粒子が観察できたことから、グリッド作製の途中でHP1結合因子を含む、4者複合体は壊れていないと思われた。最後に、粒子の分布が良かったため、クオリティの高いグリッドでデータコレクションを行なった。現在は取得した約1万8千枚の画像を用い、単粒子解析を行っている。