寺川 剛 Tsuyoshi Terakawa

京都大学大学院理学研究科助教※助成決定当時

2024稲盛研究助成生物・生命系

採択テーマ
DNAカーテン1分子蛍光イメージングで探る転写因子YY1のDNAループ形成分子機構
キーワード
研究概要
遺伝子発現制御は、生命の根幹をなしているにも関わらず、その分子機構は完全には明らかになっていません。真核生物の遺伝子発現は、エンハンサー(E)とプロモーター(P)とよばれるDNA配列領域の近接・解離によって制御されています。近年、転写因子YY1がE-Pペアを近接させることが明らかになりましたが、その分子機構はわかっていません。本研究では、転写因子YY1が、E-Pを近接させるようにDNAループを形成するダイナミクスを、DNAカーテン法を用いて1分子レベルで可視化し、その分子機構を明らかにします。

助成を受けて

遺伝子発現の分子機構の解明は生物学の基礎的理解を深める上で極めて重要です。財団の助成を最大限に生かして、生命現象の解明やその応用に繋がるような基礎研究を実施したいと思います。

研究成果の概要

本研究では、1分子DNAカーテン法を用いて転写因子YY1によるDNA凝縮体形成を可視化し、YY1濃度に応じて“soft”および“hard”な異なる物性を持つDNA凝縮体が形成されることを明らかにした。さらに、YY1の各ドメインが凝縮体形成に果たす役割や、非特異的DNA相互作用によるDNA近接化機構を解明した。これらの成果は、YY1によるエンハンサー–プロモーター相互作用制御の新たな分子基盤を示すものであり、bioRxivで公開後、現在欧文誌に投稿中である。

F Nagae, et al. (2025) Mechanistic models of asymmetric hand-over-hand translocation and nucleosome navigation by CMG helicase Nature Communications 16:10304 https://doi.org/10.1038/s41467-025-65232-x

H Koide, et al. (2025) Solution AFM imaging and coarse-grained molecular modeling of yeast condensin structural variation coupled to the ATP hydrolysis cycle Journal of Molecular Biology 437:169185 https://doi.org/10.1016/j.jmb.2025.169185

F Nagae, et al. (2024) Molecular mechanism of parental H3/H4 recycling at a replication fork Nature Communications 15:9485 https://doi.org/10.1038/s41467-024-53187-4


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