2020年4月 - 2023年3月
1分子レベルでのクロマチン構造の動的変化の解析技術の開発
日本学術振興会 若手研究 若手研究
- 課題番号
- 20K15760
- 体系的課題番号
- JP20K15760
- 担当区分
- 研究代表者
- 配分額
-
- (総額)
- 2,080,000円
- (直接経費)
- 1,600,000円
- (間接経費)
- 480,000円
- 資金種別
- その他
クロマチンからなるDNAの高次構造は状況に応じて局所的に折り畳みや弛緩が生じ、遺伝子発現や染色体機能を制御している。これまでの研究ではクロマチン構造の動的な変化を捉えるための有用な解析技術が確立されていないのが実情である。このため、個々のヌクレオソームの位置や動体変化の過程やそれらがDNA複製などに与える影響を解析することが困難である。
この問題を解決するために、本研究では、1分子レベルでクロマチン構造の再構成実験系を開発する。2021年度では、1分子レベルでのクロマチン再構成の予備実験として、試験官内でのクロマチン構造の再構成を実施した。4種類のコアヒストンとクロマチン形成因子NAP-1やATP要求性クロマチンリモデリング因子を用いて、試験管内で超らせん状態下での環状DNAに対してクロマチン構造を再構成した。形成クロマチンは、ミクロコッカスヌクレアーゼによって切断した結果、ヌクレオソーム単位でのDNA断片化のバンドが得られた。以上のことから、試験官内でのクロマチン構造の再構成に成功した。また、1分子レベルでのDNA分子及びクロマチンの動的挙動を捉えるため、1分子イメージングに最適な独自顕微鏡システムを開発した。本顕微鏡装置は標的対象物に適合した検出システムへと改良することができ、1分子イメージングという特殊な系において最適である。開発した独自顕微鏡システムが安定的に首尾良く働くことを評価するため、マイクロ流体デバイス内でのラムダDNAの直接観察したところ、安定的にDNA1分子が直接観察された。以上から、1分子レベルでのクロマチン構造の動的挙動のイメージングの準備が整った。
最終年度では、1分子レベルでのクロマチン構造を再構成し、1分子イメージングを実施していく。
この問題を解決するために、本研究では、1分子レベルでクロマチン構造の再構成実験系を開発する。2021年度では、1分子レベルでのクロマチン再構成の予備実験として、試験官内でのクロマチン構造の再構成を実施した。4種類のコアヒストンとクロマチン形成因子NAP-1やATP要求性クロマチンリモデリング因子を用いて、試験管内で超らせん状態下での環状DNAに対してクロマチン構造を再構成した。形成クロマチンは、ミクロコッカスヌクレアーゼによって切断した結果、ヌクレオソーム単位でのDNA断片化のバンドが得られた。以上のことから、試験官内でのクロマチン構造の再構成に成功した。また、1分子レベルでのDNA分子及びクロマチンの動的挙動を捉えるため、1分子イメージングに最適な独自顕微鏡システムを開発した。本顕微鏡装置は標的対象物に適合した検出システムへと改良することができ、1分子イメージングという特殊な系において最適である。開発した独自顕微鏡システムが安定的に首尾良く働くことを評価するため、マイクロ流体デバイス内でのラムダDNAの直接観察したところ、安定的にDNA1分子が直接観察された。以上から、1分子レベルでのクロマチン構造の動的挙動のイメージングの準備が整った。
最終年度では、1分子レベルでのクロマチン構造を再構成し、1分子イメージングを実施していく。
- ID情報
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- 課題番号 : 20K15760
- 体系的課題番号 : JP20K15760
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