ヒストン複合体から迫るクロマチン構造制御の分子基盤

控制组蛋白复合物染色质结构的分子基础

• 批准号: 17054015
• 负责人: 田上 英明
• 金额: $ 2.56万
• 依托单位: Nagoya University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 2005
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2005 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-17054015/
• 关键词: ヒストン複合体; クロマチン形成; ヒストンシャペロン; ヒストン複合体; クロマチン形成; ヒストンシャペロン

申請者はヒト培養細胞において世界で初めてクロマチン形成装置をヒストン複合体として精製することに成功した(Cell,2004)。17年度においては、クロマチン形成の分子基盤と、その戦略のバリエーションについて解析する目的で、酵母をモデル系としてヒストン複合体を精製し、以下の解析を行った。出芽酵母、分裂酵母において、FLAG/HAエピトープタグを付加したヒストン遺伝子株を構築し、各種ヒストン複合体を精製することに成功した。驚いたことに、出芽酵母、分裂酵母、ヒトでヒストンH3/H4複合体の構成因子が異なることを見いだし、現在、これらの違いからクロマチン形成の共通の分子基盤と戦略のバリエーションについて、細胞周期制御やタンパク量制御に焦点を当てて機能解析を進めているところである。また、タンパク質総量としてはほとんど同じにもかかわらず、細胞抽出液から精製されるヒストンH2A-H2B量は、H3-H4に比較して10倍以上多いことが明らかとなった。さらに、出芽酵母H2A-H2B複合体にはヒストンシャペロンNap1以外にFACT(Spt16、Pob3)が含まれることが明らかとなった。FACTはもともとクロマチン転写伸長を促進する因子として同定されたが、最近ヒストンH2A-H2Bをヌクレオソームから除くことが示唆されている。抽出されるH2A-H2B量の多さとFACTとの結合は、出芽酵母における遺伝子発現量とヒストンダイナミクスの関連性を示唆するものと思われ、現在in vitro系の構築を含めて解析を進行中である。

申请人是世界上第一个将形成染色质的装置作为人培养细胞中组蛋白复合物的纯化器（Cell，2004）。在2017年，使用酵母作为模型系统纯化组蛋白复合物，以分析其策略中染色质形成和变化的分子基础，并进行了以下分析。在萌芽的酵母和裂变酵母中，他构建了一个带有FLAG/HA表位标签的组蛋白基因菌株，并成功纯化了各种组蛋白络合物。令人惊讶的是，我们发现组蛋白H3/H4复合物的组成因子在芽酵母，裂变酵母和人类之间有所不同，目前正在对染色质形成的共同分子基础和策略进行变异的功能分析，重点是细胞周期控制和蛋白质水平控制。此外，尽管总蛋白质含量几乎相同，但发现从细胞提取物中纯化的组蛋白H2a-H2b的量比H3-H4高10倍以上。此外，据显示，除组蛋白伴侣NAP1外，发芽的酵母H2A-H2B复合物还包含事实（ST16，POB3）。事实最初被确定为促进染色质转录伸长的因素，但最近有人建议从核小体中去除组蛋白H2A-H2B。提取和事实的大量H2A-H2b的结合似乎暗示了基因表达水平与出现酵母中的组蛋白动力学之间的关系，目前正在进行分析，包括体外系统的构建。