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 | PDB:1ZBBタンパク質名ヌクレオソーム（ヌクレオソームコア／DNA 複合体） 生物種アフリカツメガエル 生物学的役割真核生物のDNAは、原核生物と比較するとサイズが大きいため高度な折りたたみが必要である。 ヒトのDNAの場合、端から端まで伸ばすとおよそ２mにもなるが、 細胞内では直径わずか約６μmの核に詰め込まれている。 これは例えて言うならば40kmのきわめて細い糸をテニスボールの中に詰め込むのに等しい。しかも、必要なときには、複製や修復に関与する酵素群が近づかなければならないので、素早く規則正しい構造で折り畳まれなければならない。 立体構造の特徴
真核生物は「クロマチン繊維」（30nmファイバー、染色質）と呼ばれる、核DNAと結合タンパク質で構成される構造体にDNAを折り畳んでそれを実現している。 クロマチン繊維をほどくと「ヌクレオソームアレイ」と呼ばれる「糸に通したビーズ」のような構造が電子顕微鏡で観察できる。 このビーズをつなぐ糸は「リンカーDNA」と呼ばれ、約50塩基対の２本鎖DNAで構成されている。 一方、ビーズ部分はヌクレオソームコアと呼ばれ、８量体のヒストンコアタンパク質に146塩基対のDNAが約２回巻き付いた構造をしている。 このリンカーDNAとヌクレオソームコアからなる「ヌクレオソーム」がヌクレオソームアレイを構成する最小基本単位であり、ヌクレオソームコアの構造に関しては原子レベルの分解能で解明されているものの、実際のクロマチンでヌクレオソームコアがどのような配置をしているかが議論となっていた。 この構造は、分子置換法によって得られたテトラヌクレオソームの構造(４つのヌクレオソームが密に並んだ構造)を示している。DNAが巻き付き、積み重なった二個のヌクレオソームコアが二組あり、その間をリンカーDNAがジグサグに往復している。筆者らはこのテトラヌクレオソームが次々に重なったものをクロマチン繊維のモデルとして提唱しており、この構造はほぼ最密充填構造であった。従来クロマチンのモデルとしてヌクレオソームアレイが螺旋状に巻いたソレノイドモデルが提唱されているが、この構造はソレノイドモデルではなくヌクレオソームアレイがジグザグに続いたものがねじれて螺旋のような構造をとる交差リンカーモデルに近いと報告している。 なお、ここで示されている構造を分解したものを以下に示す。 図１に示すのはヌクレオソームコアを半分にしたもので４種のコアヒストンタンパク質１つずつが集まり、それを２本鎖DNAが取り囲んでいる。ヌクレオソームコアは図１の構造が２つ積み重なったような構造をしている（図２、３）。これが２つ連なったのがここに示されている構造である。
タンパク質構造データバンク(PDB)参考文献原論文
その他
著者: 日暮 美穂 |
