明石グループ　：　質量分析（MS）による構造生物学

研究内容

(1) ヌクレオソームコア（NCP）およびヒストン多量体の構造研究

真核生物の遺伝子は、4種類のヒストンタンパク質（H2A、H2B、H3、H4）と約146塩基対のDNAからなるヌクレオソームコア（NCP）を最小単位としてコンパクトに折りたたまれて核内に存在しています。遺伝子を必要な時空間で発現させるために、NCPを構成する各ヒストンタンパク質のN末端領域のテイル部分は、高度に修飾されて転写開始の ON/OFF を調節しています。各修飾がどのような構造変化をもたらすのかを明らかにするため、私たちは質量分析（Mass Spectrometry; MS）を主な手段として研究を展開しています。

(2) 巨大生体超分子の生理的条件下での観測

生体高分子からなる複合体が機能する際、分子の周りには無数の水分子が存在します。一方、MSは、高真空下で測定を行うことから、水がない環境で不安定な複合体は解離しやすくなります。私たちは種々工夫をすることで、巨大タンパク質複合体（生体超分子）の観測に挑戦しています。そして、200 kDa を超える巨大な複合体である NCP でも、解離させずに丸ごと観測することに世界で最初に成功しています。現在、生理的条件下での観測に挑戦しています。

(3) イオンモビリティ質量分析を用いたタンパク質複合体の構造研究

質量分析装置はイオンを m/z （電荷あたりの質量）で分離します。イオンモビリティ質量分析では m/z に加えて、「かたち」（かさ高いか、コンパクトか）で分けることができます。この装置を用いて、タンパク質や複合体の構造研究を進めています。