ヒストンの新しい修飾に関する化学的・生物学的研究

新组蛋白修饰的化学和生物学研究

基本信息

批准号：
08876065
负责人：
池上晋
金额：
$ 0.38万
依托单位：
Hiroshima University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
1996
资助国家：
日本
起止时间：
1996 至 1997
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-08876065/
关键词：
ヒトデヒストン二量体トランスグルタミナーゼ精子

项目摘要

クロマチン(染色質)は4種のコアヒストン(H2A、H2B、H3、H4)各2分子からなる8量体にDNAが約2回巻き付いたヌクレオソームを基本構造とし、さらにヒストンH1の結合を加えスーパーコイル、スーパーソレノイドなどの高次構造を形成している。本研究は、イトマキヒトデ精巣ヒストン画分に存在する、電気泳動上でコアヒストンよりも移動度の遅れたヒストン変異体分子群(移動の速いものからp28,p29A,p29B,p29C,p29D,p29E,p29Fと命名)のうちの1つ、p28を新しい精製法を用いて精製し、構造解析を行った。さらに、このヒストン変異体分子を認識するモノクローナル抗体を作製した。その結果から、p28はヒストンH2BのGln残基とヒストンH4のLys残基でε-(γ-Glu)Lys架橋が生じ、2量体化していることが判明した。その架橋部位は、ヒストンH2Bの9位のGln残基とヒストンH4の5位、または12位のLys残基であることが判明した。このp28をヒストンd(H2B-H4)と命名した。次に、イトマキヒトデ中期原腸胚から調製した細胞核を用いてヒストンH2Bとモノダンシルカダベリンを基質としてカルシウム存在下で反応を行い、反応物をSDS-PAGEで分離し、ゲルに365nmの光を照射し、蛍光を観察した。その結果、ヒストンH2Bのバンドが蛍光を発した。したがって、細胞核にトランスグルタミナーゼが存在し、ヒストンH2Bがトランスグルタミナーゼの基質となることが明らかになった。さらに、細胞核を分画し、核膜孔-ラミナ複合体画分を得た。この画分について、細胞核と同様の解析を行なったところ、トランスグルタミナーゼ活性が確認され、その比活性は細胞核画分よりも高かった。これらの結果はヒストンd(H2B-H4)形成に核トランスグルタミナーゼが関与することを強く示唆するものである。

染色质（染色质）具有核小体的基本结构，其中 DNA 缠绕在由四个核心组蛋白（H2A、H2B、H3、H4）各两个分子组成的八聚体上大约两次，并通过添加组蛋白 H1 ，形成高级结构，例如超级螺线管。在这项研究中，我们研究了一组组蛋白变体分子（来自迁移最快的分子，p28、p29A、p29B、p29C、p29D、p29E 和 p29F），这些分子存在于海星睾丸的组蛋白部分中，并且具有比我们使用一种新的纯化方法纯化了 p28 蛋白之一的 p28，并分析了其结构。此外，我们创建了一种识别这种组蛋白变体分子的单克隆抗体。结果表明，p28通过组蛋白H2B的Gln残基和组蛋白H4的Lys残基之间的ε-(γ-Glu)Lys交联而二聚化。发现交联位点是组蛋白 H2B 的 9 位 Gln 残基和组蛋白 H4 的 5 或 12 位 Lys 残基。该 p28 被命名为组蛋白 d (H2B-H4)。接下来，使用从海星的原肠中部制备的细胞核，以组蛋白H2B和单丹酰尸胺为底物，在钙存在下进行反应，通过SDS-PAGE分离反应产物，并用365 nm照射凝胶光下，观察到荧光。结果，组蛋白 H2B 带发出荧光。因此，揭示转谷氨酰胺酶存在于细胞核中，并且组蛋白H2B是转谷氨酰胺酶的底物。此外，将细胞核分级以获得核孔-核纤层复合物级分。当以与细胞核相同的方式分析该级分时，证实了转谷氨酰胺酶活性，并且其比活性高于细胞核级分的比活性。这些结果强烈表明核转谷氨酰胺酶参与组蛋白 d (H2B-H4) 的形成。