DNAに直接物理的にアクセスできる人間のプロテオーム

科学分野:

• 分子生物学
• ゲノミクス
• 細胞生物学

背景:

• 人間の細胞のDNAは ヒストン,RNA,タンパク質によって複雑に編成され クロマチンを形成します
• 細胞タンパク質の特定のサブセットのみがDNAと物理的に相互作用し 転写,複製,修復などの重要な機能を制御します

研究 の 目的:

• 生体細胞のDNAと直接接触するタンパク質を定量化するための新しい"ゼロディスタンス"フォトクロスリンク技術を開発し,適用する.
• DNAと相互作用するタンパク質 (DNAインタラクトーム) の包括的なアトラスを作成し,それらの正確な結合インターフェースをマッピングする.

主な方法:

• 物理的にDNAに関連したタンパク質を識別するための"ゼロ距離"のフォトクロスリンクアプローチの開発.
• この方法をヒトの乳がん細胞に適用し,DNAインタラクトームデータを生成する.
• ダイナミックなタンパク質募集を研究するために,差異的に処理された細胞からの定量的なインタラクトームデータを分析する.

主要な成果:

• ヒト細胞のDNAに 物理的にアクセスできる1000以上のタンパク質を 特定した.
• ペプチド・ヌクレオチド・クロスリンクを使用して,単一のアミノ酸解像度で何百ものタンパク質-DNAインターフェースの特定.
• 既知の転写因子とDNA修復タンパク質のリクルートと,迅速なクロマチンのアクセシビリティレギュレーターの発見 (数分以内に作用する).

結論:

• 開発されたフォトクロスリンク法では,ゲノム調節を調査するための直接的,仮説のないアプローチを提供します.
• DNA相互作用アトラスは タンパク質とDNAの相互作用と その動的調節に関する 前例のない洞察を提供します
• この技術は,ゲノム機能を研究するための様々な生物学的システムと生物体において広く適用できる.