セントロメアタンパク質ＣＥＮＰ－Ｂのセントロメア構築における機能の解析

着丝粒蛋白CENP-B在着丝粒构建中的功能分析

• 批准号: 16J10043
• 负责人: 藤田 理紗
• 金额: $ 2.18万
• 依托单位: Waseda University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2016
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2016-04-22 至 2019-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-16J10043/
• 关键词: セントロメア; CENP-A; CENP-B; クロマチン; CENP-Aヌクレオソーム; ヌクレオソーム

細胞分裂期における染色体の均等分配には、セントロメアの正常な形成が必要である。セントロメアの形成領域は、セントロメア特異的に形成されるCENP-Aを含むヌクレオソームによって決定づけられている。その際、CENP-Aと多数のセントロメアタンパク質の相互作用を介してセントロメアが構築される。本研究では、CENP-Aヌクレオソームに結合するCENP-Bのセントロメア構築における機能解明を目的とした。CENP-Bの機能として、CENP-BがCENP-Aヌクレオソームに結合することで、CENP-Aヌクレオソームの構造を変化させるのではないかと考えた。その点を明らかにするため、構造生物学的手法による解析に取り組んだ。本年度は、CENP-BのN末端領域のDNA結合ドメイン(DBD：DNA Binding Domain)を用いて、CENP-B DBD結合CENP-Aヌクレオソームのクライオ電子顕微鏡による単粒子解析に着手した。この手法では溶液中の構造を捉えることが可能である。観察に用いる複合体を急速凍結する際に、因子同士の結合を保持する必要があるため、架橋剤の種類の検討を行い、複合体の調製方法を確立した。また昨年度には、CENP-B DBDがCENP-AのN末端領域と結合することを見出している。この結果を受けて、この相互作用がCENP-B DBDのDNA結合の安定化に寄与する可能性を考えた。その点を検証するために、CENP-AのN末端領域のペプチドを添加した際のCENP-B DBDとDNAの複合体の熱安定性を解析した。本解析では、CENP-AのN末端領域はCENP-B DBDのDNA結合の安定化に寄与しないという結果が得られた。したがって、CENP-AとCENP-B DBDの相互作用には別の意義があると考えられる。今後、異なる解析手法によってその相互作用の意義の解明が期待される。

着丝粒的正常形成是细胞分裂过程中染色体均匀分布所必需的。着丝粒的形成区域由含有CENP-A的核小体决定，CENP-A在着丝粒处特异性形成。此时，着丝粒是通过CENP-A与众多着丝粒蛋白之间的相互作用构建的。在本研究中，我们旨在阐明与 CENP-A 核小体结合的 CENP-B 在着丝粒构建中的功能。我们假设CENP-B的功能是与CENP-A核小体结合，从而改变CENP-A核小体的结构。为了澄清这一点，我们利用结构生物学方法进行了分析。今年，我们开始使用 CENP-B N 末端区域的 DNA 结合域（DBD：DNA Binding Domain）通过冷冻电子显微镜对 CENP-B DBD 结合的 CENP-A 核小体进行单颗粒分析。通过这种方法，可以捕获溶液中的结构。当快速冷冻用于观察的复合物时，需要维持因子之间的键，因此我们研究了交联剂的类型并建立了复合物的制备方法。去年，我们还发现CENP-B DBD与CENP-A的N端区域结合。基于这一结果，我们考虑了这种相互作用有助于稳定 CENP-B DBD 的 DNA 结合的可能性。为了验证这一点，我们分析了添加CENP-A N端区域的肽时CENP-B DBD和DNA复合物的热稳定性。该分析表明，CENP-A 的 N 末端区域无助于稳定 CENP-B DBD 的 DNA 结合。因此，CENP-A和CENP-B DBD之间的相互作用被认为具有其他意义。未来，预计将使用不同的分析方法来阐明这种相互作用的重要性。

项目成果

非コードRNAがクロマチンに与える影響の生化学的解析

非编码RNA对染色质影响的生化分析

• 发表时间: 2016
• 作者: Tetsuya Hori;Wei-Hao Shang;Masatoshi Hara;Mariko Ariyoshi;Yasuhiro Arimura;Risa Fujita; Hitoshi Kurumizaka; Tatsuo Fukagawa;藤田理紗;藤田理紗;藤田理紗;藤田理紗;藤田理紗;藤田理紗;Risa Fujita;Risa Fujita;藤田理紗
• 通讯作者: 藤田理紗

Nucleosome destabilization and histone exchange mediated by noncoding RNA

非编码 RNA 介导的核小体不稳定和组蛋白交换

• 发表时间: 2017
• 作者: Tetsuya Hori;Wei-Hao Shang;Masatoshi Hara;Mariko Ariyoshi;Yasuhiro Arimura;Risa Fujita; Hitoshi Kurumizaka; Tatsuo Fukagawa;藤田理紗;藤田理紗;藤田理紗;藤田理紗;藤田理紗;藤田理紗;Risa Fujita;Risa Fujita
• 通讯作者: Risa Fujita

Biochemical analysis of the effect of noncoding RNA on the nucleosome

非编码RNA对核小体影响的生化分析

• 发表时间: 2017
• 作者: Tetsuya Hori;Wei-Hao Shang;Masatoshi Hara;Mariko Ariyoshi;Yasuhiro Arimura;Risa Fujita; Hitoshi Kurumizaka; Tatsuo Fukagawa;藤田理紗;藤田理紗;藤田理紗;藤田理紗;藤田理紗;藤田理紗;Risa Fujita
• 通讯作者: Risa Fujita

非コード RNA がヌクレオソーム中のヒストン H2A-H2B 複合体の交換を促進する

非编码RNA促进核小体中组蛋白H2A-H2B复合物的交换

• 发表时间: 2018
• 作者: Tetsuya Hori;Wei-Hao Shang;Masatoshi Hara;Mariko Ariyoshi;Yasuhiro Arimura;Risa Fujita; Hitoshi Kurumizaka; Tatsuo Fukagawa;藤田理紗;藤田理紗
• 通讯作者: 藤田理紗

Methods for Preparing Nucleosomes Containing Histone Variants

• DOI: 10.1007/978-1-4939-8663-7_1
• 发表时间: 2018-01-01
• 期刊: HISTONE VARIANTS: METHODS AND PROTOCOLS
• 作者: Kujirai, Tomoya;Arimura, Yasuhiro;Kurumizaka, Hitoshi
• 通讯作者: Kurumizaka, Hitoshi