ヌクレオソーム高次構造とダイナミクスの解析によるクロマチン潜在能の解明

研究代表者 胡桃坂 仁志(東京大学 定量生命科学研究所)
研究分担者 杉山 正明(京都大学 複合原子力科学研究所)
河野 秀俊(量子科学技術研究開発機構 量子生命科学領域)
ヌクレオソーム高次構造とダイナミクスの解析によるクロマチン潜在能の解明

クロマチンは複雑な生体超分子構造体の一つであり、ゲノムDNAがヒストンタンパク質に巻き付いたヌクレオソームを基本構造として、それが数珠状に連なることにより高次構造を形成している。多くのクロマチン結合因子群がクロマチン上で会合しているとともに、エピゲノム情報としてヒストン翻訳後修飾やヒストンバリアント、DNAメチル化などが加わることにより、多様な状態のクロマチン構造が形成されている。本研究では、生体内の状態を反映したさまざまな機能的クロマチンを試験管内で再構成し、X線結晶構造解析、クライオ電子顕微鏡解析、溶液散乱解析および分子シミュレーションを併用し、それらの立体構造とダイナミクスを解析する。これらの解析により、ヌクレオソームの多様な高次構造とダイナミクスおよびその動作原理を解明し、ゲノム上で起こる複雑な遺伝子発現制御機構を解明する上で不可欠な「クロマチンポテンシャル」の理解を目指す。

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