クライオ電子顕微鏡によるネイティブなセントロメアクロマチンの立体構造解析

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真核生物のゲノムDNAは、クロマチン構造を形成することにより、核内に収納されている。クロマチンの中でもセントロメア領域は、分裂期の染色体に現れるくびれた部位で、キネトコア複合体と呼ばれるタンパク質群が集積する。そこへ微小管が結合するとことで、染色体の娘細胞への均等分配が起こる。セントロメアの機能が不完全であると、染色体の不安定化や不均等分配を引き起こすことが知られている。しかし、細胞内のセントロメアクロマチンの立体構造は明らかとなっておらず、特にキネトコア複合体の集積に重要と考えられる高次セントロメアクロマチン構造は未知のままである。本研究は、真核生物の染色体分配に必要不可欠なクロマチン領域であるセントロメアクロマチンの役割を明らかにすることを目的としている。ヒト細胞より精製したネイティブなセントロメアクロマチンの立体構造をクライオ電顕単粒子解析およびクライオ電子線トモグラフィーによるクロマチン構造解析を行うことで目的を達成する。2022年度は、クライオ電顕構造解析に適したネイティブなクロマチンの調製方法を検討した。クロマチンの抽出方法、クロマチンの断片化処理方法、クロマチン構造を安定化させるための化学固定の方法を検討した。調製したクロマチンは、急速凍結しクライオ電顕による観察を行うことでクロマチンの構造状態を確認した。検討の結果、高次構造を保った状態と考えられるクロマチンのクライオ電顕観察に成功した。