• Search Research Projects
  • Search Researchers
  • How to Use
  1. Back to previous page

クロマチンタンパク質のユビキチン修飾を介した維持DNAメチル化制御機構の解析

Research Project

Project/Area Number 14J07515
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field General medical chemistry
Research InstitutionNagoya City University

Principal Investigator

山口 留奈  名古屋市立大学, 医学研究科, 特別研究員(DC1)

Project Period (FY) 2014-04-25 – 2017-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2016)
Budget Amount *help
¥2,800,000 (Direct Cost: ¥2,800,000)
Fiscal Year 2016: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2015: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2014: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
KeywordsDNAメチル化 / DNA複製 / クロマチン / Dnmt1 / Uhrf1 / Usp7 / ユビキチン化 / ユビキチン
Outline of Annual Research Achievements

DNAのメチル化は、エピジェネティック情報の一つとして細胞固有の遺伝子発現や形質制御に重要であり、個体の正常な発生や細胞分化に関与する。本研究では、維持メチル化の過程でUhrf1依存的に生じるヒストンH3のユビキチン化/脱ユビキチン化制御の分子機構の解明および細胞の生存に与える影響を明らかにすることを目的とする。
DNAのメチル化パターンはDNA複製を介して親鎖から娘鎖へと、メチル化酵素Dnmt1により正確に継承される必要がある。我々はこれまでにアフリカツメガエル卵を用いた無細胞系での解析により、ヘミメチル化DNA結合タンパク質Uhrf1によるH3K23のユビキチン化が、Dnmt1の同部位への集積に重要であることを報告してきた。またDNA複製の完了に伴い、Dnmt1のクロマチンからの解離とともにH3の脱ユビキチン化が起こることが分かっているが、この詳細は不明である。
H3の脱ユビキチン化がDnmt1の解離とともに起こることに注目し、卵抽出液を用いてDnmt1に結合する脱ユビキチン化酵素を質量分析にて探索したところUsp7を同定した。そこでUsp7のクロマチン結合を調べると、複製依存的かつDnmt1およびUhrf1依存的に結合することが分かった。興味深いことに、Usp7を卵抽出液より特異抗体を用いて免疫除去したとき、Dnmt1のクロマチン結合の増強およびH3の弱いユビキチン化が見られた。続いてin vitroの脱ユビキチン化アッセイにより、Usp7が直接ヒストンH3を脱ユビキチン化する活性について検討したところ、加えたリコンビナントUsp7の濃度依存的にH3のユビキチン化の減少が見られた。またUsp7阻害剤で抽出液を処理したところ、DNAメチル化がコントロールに比べ大きく抑制されることを見出した。

Research Progress Status

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(3 results)
  • 2016 Annual Research Report
  • 2015 Annual Research Report
  • 2014 Annual Research Report
  • Research Products

    (7 results)

All 2017 2016 2014

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 1 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (5 results)

  • [Journal Article] Usp7-dependent histone H3 deubiquitylation regulates maintenance of DNA methylation.2017

    • Author(s)
      Yamaguchi L, Nishiyama A, Misaki T, Johmura Y, Ueda J, Arita K, Nagao K, Obuse C, Nakanishi M
    • Journal Title

      Scientific reports

      Volume: 7 Issue: 1 Pages: 1-12

    • DOI

      10.1038/s41598-017-00136-5

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Role of the PCNA-interacting protein box of Dnmt1 in the maintenance of DNA methylation2017

    • Author(s)
      Luna Yamaguchi, Toshinori Misaki, Atsuya Nishiyama, Makoto Nakanishi
    • Journal Title

      Nagoya Medical Journal

      Volume: 印刷中

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] ヒストンユビキチン化・脱ユビキチン化による DNA維持メチル化制御2016

    • Author(s)
      中西真※、西山敦哉、山口留奈
    • Organizer
      第39回日本分子生物学会年会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜(神奈川県横浜市)
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] ユビキチン修飾系によるDNAメチル化維持経路の制御2016

    • Author(s)
      西山敦哉※、山口留奈、三崎紀展、有田恭平、佐伯泰、中西真
    • Organizer
      第39回日本分子生物学会年会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜(神奈川県横浜市)
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] 維持DNAメチル化におけるヒストンH3のユビキチン化制御機構2014

    • Author(s)
      山口留奈、西山敦哉、中西真
    • Organizer
      第32回染色体ワークショップ・第31回核ダイナミクス研究会
    • Place of Presentation
      安芸グランドホテル(広島)
    • Year and Date
      2014-12-15 – 2014-12-17
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Reguation of DNA methylation-coupled histone H3 deubiquitylation2014

    • Author(s)
      山口留奈、西山敦哉、中西真
    • Organizer
      新学術領域 ユビキチン制御(若手シンポジウム)
    • Place of Presentation
      国際高等研究所(奈良)
    • Year and Date
      2014-11-10 – 2014-11-12
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Reguation of DNA methylation-coupled histone H3 deubiquitylation2014

    • Author(s)
      Luna Yamaguchi, Atsuya Nishiyama, Makoto Nakanishi
    • Organizer
      KEYSTONE SYMPOSIA (Epigenetic Programing and Inheritance-D2)
    • Place of Presentation
      BOSTON PARK PLAZA(アメリカ)
    • Year and Date
      2014-04-06 – 2014-04-10
    • Related Report
      2014 Annual Research Report

URL: 

Published: 2015-01-22   Modified: 2024-03-26  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi