ヒストンのメチル化による転写制御の分子メカニズム

Research Project

Project/Area Number	16770126
Research Category	Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
Allocation Type	Single-year Grants
Research Field	Molecular biology
Research Institution	Kyoto University
Principal Investigator	立花誠京都大学, ウイルス研究所, 助教授 (80303915)
Project Period (FY)	2004 – 2005
Project Status	Completed (Fiscal Year 2005)
Budget Amount *help	¥3,700,000 (Direct Cost: ¥3,700,000) Fiscal Year 2005: ¥1,400,000 (Direct Cost: ¥1,400,000) Fiscal Year 2004: ¥2,300,000 (Direct Cost: ¥2,300,000)
Keywords	転写 / ヒストン / メチル化 / 複合体 / 二量体
Research Abstract	哺乳類にはG9aヒストンメチル化酵素に良く似たホモローグである、GLPが存在する。我々はGLPの機能を解析する目的で、遺伝学的にGLPを欠損させたマウスを作成し、その表現型を解析した。驚くべきことに、G9aを欠損させたマウス、あるいは胚性幹(ES)細胞の表現型はGLPを欠損させたものと調べた限りにおいて同一であった。このことはG9aによる転写抑制のメカニズムにはGLPとG9aの共存が必須である可能性を強く示唆した。また、GLPの欠損によってG9a蛋白質の安定性が著しく阻害されたことから、すくなくともGLPはG9a蛋白質の安定性の維持に関わることも示した。2種類のヒストンメチル化酵素が協調して働いているという事実は、これまで知られているヒストンメチル化酵素による転写制御メカニズムでは全く報告されておらず、我々が世界に先駆ける形になった。さらに我々はG9aとGLPが分子量の比率が野生型の細胞では1:1の複合体として存在していることを見出した。その結合様式はG9a/GLP共にC末のSET domainに依存的であることも分かった。以上のことから、G9aはGLPとの複合体として存在するときに限って生体内でヒストンのメチル化酵素として機能しうる可能性が強く示唆された。さらに詳細に解析を進めたところ、G9aの酵素活性が生体内でのメチル化に重要であり、反してGLPの活性は無くても良いことがわかった。また、GLPはG9aのタンパク質安定化に寄与する分子であることも分った。