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ヒストンテールのアセチル化はその立体構造にどのような影響を与えるか

How does an acetylation on a histone tail affect the conformation ?

池部 仁善; 櫻庭 俊; 河野 秀俊

Ikebe, Kimiyoshi; Sakuraba, Shun; Kono, Hidetoshi

多数の正電荷アミノ酸(リジンとアルギニン)を含むヒストンテールは、クロマチン形成において、DNA由来の強い負電荷を持つヌクレオソーム同士の凝集を仲介することが知られている。また、ヒストンテールは化学修飾のターゲットでもあり、エピゲノムのマーカーとしての重要性から多くの研究がなされている。数ある化学修飾 の中でも、リジン残基のアセチル化は転写を活性化する代表的なマーカーとして知られる。リジンの正電荷を中性 化するアセチル化修飾は、DNAとヒストンテール間の引力相互作用を減少させ、その結果クロマチンの凝集が緩み、転写因子がDNAに結合できるようになることで転写が活性化される、という転写制御メカニズムが提唱されているが、その詳細は未だ明らかになっていない。そこで我々は、新たに開発した、ヒストンテールのとりうる立体構造を効率的に探索する分子動力学シミュレーション手法、adaptive lambda square dynamics (ALSD)法 によって、2パターンのH3ヒストンテール系(1: 修飾無しの系、2: 14残基目のリジンがアセチル化(K14Ac)された系)がどのような立体構造集団を形成するのかを明らかにした。本発表では、2つの構造集団の比較から、ヒストン テールのアセチル化がその立体構造に与える影響について紹介する。

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