エピジェネティクスは、遺伝子発現の遺伝性の変化がDNA配列自体の変化なしにどのように発生するかの研究です。重要なエピジェネティックなメカニズムの1つは、ヒストン修飾であり、これには、DNAが包むヒストンタンパク質への化学基の添加または除去が含まれます。これにより、クロマチンの構造が変化し、遺伝子の発現方法に影響します。
帽子（ヒストンアセチルトランスフェラーゼ）は、アセチル基をヒストンに追加する酵素であり、クロマチン構造の弛緩と遺伝子発現の増加につながります。帽子の構造とメカニズムは完全には理解されておらず、治療目的でこれらの酵素を標的とする薬物を開発する能力を制限しています。
このブレークスルー研究では、科学者はクライオエレクトロン顕微鏡検査と分子モデリングの組み合わせを使用して、最もよく研究された帽子複合体の1つである酵母Nua4 Hat複合体の3D構造を決定しました。この構造は、スパイラル階段のような層に配置された複数のタンパク質サブユニットを備えた非常に複雑なアーキテクチャを明らかにしました。
この研究は、帽子のメカニズムに関する重要な洞察を提供し、異なるサブユニットが基質認識、触媒、および調節にどのように寄与するかを明らかにします。 NUA4 HAT複合体の詳細な構造的理解は、がん療法やエピジェネティックな調節不全が役割を果たす他の疾患の潜在的な用途で、HAT活性を調節する小分子の開発のための新しい手段を開きます。
この調査結果は、エピジェネティックな調節に関与する大規模で動的な高分子複合体を研究する際の極低電子顕微鏡の力を強調し、このエキサイティングな研究分野でのさらなる発見への道を開いています。
