【研究分野】生物物理学

【研究領域課題番号】25291037 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

溶液散乱 / 小角散乱 / クロマチン / ヌクレオソーム / セントロメア / 分子動力学計算 / 粗視化モデル

【研究成果の概要】

Ｘ線・中性子溶液散乱解析から、H2A.Bモノ・ヌクレオソームのDNAは両端がヒストン8量体からはがれていることを実証し、この性質によりH2A.Bは緩んだ状態のクロマチンが形成できることを示した。また、H3およびH3のバリアント（CENP-A）を含むヌクレオソームが３つ連結した高次ヌクレオソーム複合体（H3-CA-H3トリ・ヌクレオソーム）のＸ線溶液散乱解析からH3-CA-H3トリ・ヌクレオソームが通常のものに比べて開いた構造をしていることを示した。さらに、粗視化モデルを構築してMD-SAXS法による動的解析を行い、H3-CA-H3トリ・ヌクレオソームのセントロメア領域おける機能を明らかにした。

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2013-04-01 - 2016-03-31

【配分額】17,810千円 (直接経費: 13,700千円、間接経費: 4,110千円)

【研究分野】遺伝・ゲノム動態

【研究領域課題番号】23770008 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

クロマチン / ヌクレオソーム / セントロメア / CENP-A / CENP-B / 染色体 / ヒストン / ヒストンシャペロン

【研究成果の概要】

ゲノムDNAは、遺伝情報を担う重要な物質である。細胞の分裂に伴い、ゲノムDNAは正確に継承されなくてはならない。そのため、S期で複製され倍加したゲノムDNAを、2つの娘細胞に均等に分配する機構が存在する。この均等分配機構の詳細は明らかとなっていないが、ゲノムDNA上の領域であるセントロメア領域が重要な役割を果たしている。セントロメア領域のクロマチン構造が、セントロメア領域の機能発現に重要であると考えられている。本研究では、セントロメア領域に形成されるクロマチンの構造の解析を行った。

【研究種目】若手研究(B)

【研究期間】2011 - 2012

【配分額】4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)

【研究分野】生物物理学

【研究領域課題番号】21870038 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

クロマチン / セントロメア / ヌクレオソーム / ヒストン / ヒストンバリアント / ゲノム機能 / ゲノム構造

【研究成果の概要】

本研究では、真核生物のセントロメア領域の主要な構成因子であるヒストンH3バリアントCENP-Aを含むヌクレオソームの立体構造を明らかにした。本構造解析によりCENP-Aヌクレオソームは各二分子のヒストンCENP-A、H4、H2AおよびH2Bからなるヒストン八量体にDNAが左巻きに結合していることが明らかとなった。またCENP-Aヌクレオソームでは、ヒストン八量体に安定に結合しているDNA の長さがH3ヌクレオソームと比べ約26塩基対短いことが分かった。この知見より、CENP-Aヌクレオソームが、セントロメア領域に特異的なDNA結合タンパク質のセントロメア領域への集積や、セントロメア領域に特徴的な高次クロマチン構造の形成に関与していることが示唆された。また、CENP-Aのloop1領域のアミノ酸がCENP-Aのセントロメア領域への安定的な局在に重要であることも構造生物学および細胞生物学的解析により明らかにした。

【研究種目】研究活動スタート支援

【研究期間】2009 - 2010

【配分額】2,756千円 (直接経費: 2,120千円、間接経費: 636千円)