ヌクレオソーム構造の自由エネルギープロファイル解析

Free energy profiles for changing positions of nucleosomal DNA

河野 秀俊; 石田 恒; 金枝 直子

Kono, Hidetoshi; Ishida, Hisashi; Kanaeda, Naoko

遺伝情報の発現は、塩基配列と転写装置のみならず、ゲノムDNAとヒストン蛋白質から構成されるヌクレオソームを構造単位とするクロマチンの化学的,構造的な修飾などによって制御(エピジェネティクス)されている。本研究では、このエピジェネティクスにおいて重要な因子である、ゲノム中でのヌクレオソームのポジション変化,DNAのメチル化,ヒストン修飾及びバリアントが遺伝情報場でどのような相互作用をしているか定量的に明らかにするために、計算機シミュレーションを用いて自由エネルギープロファイルを描くことにより調べる。得られた自由エネルギープロファイルの違いが、どのようなダイナミクスや分子間相互作用から生じるのか、また、具体的にどのアミノ酸残基や塩基がそのダイナミクスや分子間相互作用(安定性など)の変化に重要であるかを明らかにする。そのため、修飾のあるなし、アミノ酸置換のあるなしの条件で、ヌクレオソームのポジション変化時の自由エネルギープロファイル計算し、両者の違いを調べる。次に、コンポーネント解析を行い、自由エネルギープロファイルの山や谷がどのような分子間相互作用によって作られているか解析する。可能であれば、複数のポジション変化モデルについて自由エネルギープロファイルを計算し、提唱されているモデルの検討を行う。

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