ヘテロクロマチンタンパク质による液-液相分离机构を解明

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 古川亜矢子 農学研究科准教授(研究当時:横浜市立大学客員研究員)、西村善文 横浜市立大学名誉教授(同特任教授)、清水伸隆 理化学研究所グループディレクター(研究当時:高エネルギー加速器研究機構教授)、寺田透 東京大学教授、千田俊哉 高エネルギー加速器研究機構教授、中山潤一 基礎生物学研究所教授らの研究グループは、ヘテロクロマチンタンパク質HP1αによる液-液相分離の分子機構を解明しました。

 液-液相分离とは自発的に液滴を形成する现象で、细胞内のさまざまな颗粒形成に関与するとされ、核内では浓缩し遗伝子の発现が抑えられた状态のヘテロクロマチン形成にも関与すると考えられています。贬笔1αの构造は狈末テイル?クロモドメイン?ヒンジ领域?クロモシャドードメインから成りますが、リン酸化狈末テイルとクロモドメインの末端にある特异的な塩基性领域がお互いに结合した动的な2量体构造が中间体となり液-液相分离が起こっていることを解明しました。

 さらに、この特异的な塩基性领域が変异した细胞ではヘテロクロマチンの大きさが変化し、贬笔1αの液-液相分离とヘテロクロマチン形成が関连することを解明しました。

 本研究成果は、2025年3月24日に、国際学術誌「Nucleic Acids Research」に掲載されました。

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(左)低浓度ではリン酸化狈テイル(辫厂)と7番目の塩基性领域(产7)との相互作用がある。(右)少し浓度が浓くなると分子间相互作用によりリン酸化狈テイル(辫厂)とクロモドメイン中の4番目の塩基性领域(产4)が结合し2量体を形成する。浓度がさらに浓くなるとこの2量体构造がさらに会合して液-液相分离を引き起こす。
研究者情报
研究者名
古川 亜矢子
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【书誌情报】
Ayako Furukawa, Kento Yonezawa, Tatsuki Negami, Yuriko Yoshimura, Aki Hayashi, Jun-ichi Nakayama, Naruhiko Adachi, Toshiya Senda, Kentaro Shimizu, Tohru Terada, Nobutaka Shimizu, Yoshifumi Nishimura (2025). A dynamic structural unit of phase-separated heterochromatin protein 1α as revealed by integrative structural analyses . Nucleic Acids Research, 53, 6, gkaf154.