大規模ゲノム再編における高次クロマチン構造の形成機構

大规模基因组重组过程中高阶染色质结构的形成机制

基本信息

批准号：
17H07334
负责人：
片岡研介
金额：
$ 1.75万
依托单位：
National Institute for Basic Biology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
财政年份：
2017
资助国家：
日本
起止时间：
2017-08-25 至 2019-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

高次クロマチン構造は、遺伝子の発現制御や染色体の恒常性維持に必須である。高次クロマチン構造であるヘテロクロマチンは、特徴的なメチル化修飾を受けたヒストンを中心にして、それに特異的に結合するHP1タンパク質を足場に様々な因子が集合することにより形成されている。多くの真核生物は、複数のHP1タンパク質を発現しているが、これらがどのように特定のメチル化ヒストンを認識し、ヘテロクロマチンを形成しているのかは明らかではない。本研究では、ヘテロクロマチンの形成過程を同調的に解析することが可能なテトラヒメナを用いて、複数のHP1タンパク質の相互の関係を時空間的に明らかにすることにより、クロマチンの高次構造を構築する普遍的な分子メカニズムの解明を目指している。本年度は、細胞内局在が不明であったHP1様タンパク質の局在解析を行い、ヘテロクロマチンに局在する複数のHP1様タンパク質を新たに同定した。また、異所性DNA削減アッセイを用いて、全HP1様タンパク質のDNA削減誘導能の有無を検討し、これを有する複数のHP1様タンパク質を新たに見出した。これらのHP1様タンパク質は、協調的に機能を果たしていることが予想され、DNA削減を行うヘテロクロマチンを構築するための中心的な役割を担うと考えられる。

高阶染色质结构对于控制基因表达和维持染色体稳态至关重要。异染色质是一种高级染色质结构，是由具有特征甲基化修饰的组蛋白周围的各种因子以及与其特异性结合的 HP1 蛋白支架组装而成。许多真核生物表达多种 HP1 蛋白，但尚不清楚这些蛋白如何识别特定的甲基化组蛋白并形成异染色质。在本研究中，我们利用能够同步分析异染色质形成过程的四膜虫，通过阐明多个HP1蛋白的时空相互关系来构建染色质的高阶结构，我们的目的是阐明其普遍的分子机制。今年，我们对细胞内定位未知的HP1样蛋白进行了定位分析，并鉴定了几种新的定位于异染色质的HP1样蛋白。此外，使用异位DNA还原测定，我们研究了是否所有HP1样蛋白都具有诱导DNA还原的能力，并发现了几种具有这种能力的新HP1样蛋白。这些 HP1 样蛋白预计将协同发挥作用，并被认为在构建执行 DNA 还原的异染色质中发挥核心作用。