新規ヌクレオソームイメージングを用いた生細胞におけるクロマチンの高次構造の解明

使用新型核小体成像阐明活细胞中染色质的高级结构

基本信息

批准号：
21H02453
负责人：
前島一博
金额：
$ 11.15万
依托单位：
National Institute of Genetics
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

代表者らはヒト生細胞における200kb程度のクロマチンの集合体が、Hi-C解析をもとにしばしば描かれるクロマチン線維がループ状に束ねられたものではなく、ループを構成する線維がコンパクトな塊(ドメイン)を作っているという仮説を提唱している(Maeshima et al.,Curr.Opin. Cel l. Biol. 2020など)。塊であると転写因子などのタンパク質の局所濃度が増加し、反応の協同性や効率化など、新たな制御が可能となる。本課題では生細胞におけるクロマチンの構造情報を得るために、近接した2つのヌクレオソームを蛍光標識し、その2つの動きを超解像で可視化、追跡する新規システムを確立する。そして、その2つのヌクレオソームの動きの空間相関を解析することでこの仮説を検証する。令和4年度はコンパクトな塊のようなクロマチン集合体仮説の検証をおこなった。令和3年度で確立された手法を用いて、数千個の近接したヌクレオソームペアの動きのデータを蓄積した。統計解析により、どのくらい近接したペアが空間相関を示すか(または示さないか)を明らかにした。その結果、ヌクレオソームの距離が集合体サイズ程度(150 nm)以内で、両者の動きが高い空間相関 (相関係数0.6以上)を持つことが分かった。以上のことから、クロマチンの集合体はコンパクトな塊であることが明らかとなった。

代表们发现，人类活细胞中约 200 kb 的染色质聚集体并不是基于 Hi-C 分析经常描绘的环中的染色质纤维束，而是构成环的紧凑纤维簇（Maeshima 等人，2017）。 .，细胞观点。 2020 等）。在簇中，转录因子等蛋白质的局部浓度增加，从而允许新的控制，例如反应的协同性和效率。在这个项目中，为了获得活细胞中染色质的结构信息，我们将建立一个新的系统，该系统可以荧光标记两个相邻的核小体，并以超分辨率可视化和跟踪它们的运动。然后，我们将通过分析两个核小体运动之间的空间相关性来检验这一假设。 2020 年，我们测试了紧密染色质聚集体的假设。使用 2021 年建立的方法，我们积累了数千个紧密间隔的核小体对的运动数据。通过统计分析，我们阐明了配对显示（或不显示）空间相关性的紧密程度。结果发现，核小体之间的距离在聚集体尺寸（150 nm）以内，两者的运动具有很高的空间相关性（相关系数为0.6或更高）。由上可知，染色质聚集体是致密的团块。