SUMOコードの解読:修飾制御と認識機序の解析

• Project/Area Number: 17028043
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Biological Sciences
• Research Institution: Kumamoto University
• Principal Investigator: 斉藤 寿仁 熊本大学, 大学院自然科学研究科, 教授 (50211925)
• Project Period (FY): 2005 – 2006
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2006)
• Budget Amount: ¥5,800,000 (Direct Cost: ¥5,800,000); Fiscal Year 2006: ¥2,900,000 (Direct Cost: ¥2,900,000); Fiscal Year 2005: ¥2,900,000 (Direct Cost: ¥2,900,000)
• Keywords: 生物・生体工学 / 分子認識 / 生体分子 / 蛋白質 / 発生・分化 / SUMO / ユビキチン / 翻訳後修飾 / 翻訳後

Research Abstract

i)SUMOによる分子修飾と細胞記憶制御に関する研究:
多細胞生物において、細胞の個性はそれぞれの細胞の持つ遺伝子挙現パターンとして記憶され、その記憶の維持はクロマチン修飾により厳密に制御されている。本研究では、SUMO修飾によるメチル化DNA特異的結合タンパク質MBD1とヒストンメチル化酵素複合体SETDB1-MCAF1に着目し、これらタンパク質のSUMO修飾によるクロマチン構造の調節機構を解析した。その結果、これらの因子に加え、DNA複製に必須のヒストンシャペロンCAF-1p150がSUMO修飾とクロマチンの制御に重要な因子であることを明らかにした。
ii)SUMOによる分子修飾と核輸送制御に関する研究:
メンブラントラフィック経路の多くは、ユビキチンを中心とした分子修飾によるタンパク質品質管理と密接に関わる。その破綻はタンパク質変性と異常集積を亢進し、細胞疾患、ひいては個体レベルの疾患を引き起こす。本研究では、核膜孔タンパク質RanBP2/Nup358のSUMO E3リガーゼ活性に着目し、SUMO修飾と核輸送の関連性について解析を行った。この結果、SUMO化が細胞の核膜孔付近で活発に行われていることが明らかになり、核輸送においてSUMO修飾が重要な役割を果たすことが明らかとなった。

Research Products

• [Journal Article] Inhibition of DNA binding of Sox2 by the SUMO conjugation. (2006)
  • Author(s): S, Tsuruzoe, et al.
  • Journal Title: Biochem Biophys Res Commun. 351 Pages: 920-926
• [Journal Article] SUMO Down-regulates the Activity of Elf4/Myeloid Elf-1-like Factor. (2006)
  • Author(s): M.A.Suico, et al.
  • Journal Title: Biochem. Biophys. Res. Comm. 348 Pages: 880-888
• [Journal Article] Involvement of SUMO modification in MBD1 and MCAF1 mediated heterochromatin formation. (2006)
  • Author(s): Y.Uchimura, et al.
  • Journal Title: J. Biol. Chem. 281 Pages: 23180-13190
• [Journal Article] MafG sumoylation is required for active transcriptional repression. (2006)
  • Author(s): H.Motohashi, et al.
  • Journal Title: Mol. Cell. Biol 26 Pages: 4652-4663
• [Journal Article] Crystal structure of SUMO-3-modified thymine-DNA glycosylase. (2006)
  • Author(s): D.Baba, et al.
  • Journal Title: J. Mol. Biol. 359 Pages: 137-147
• [Journal Article] In situ SUMOylation analysis reveals a modulatory role of RanBP2 in the nuclear rim and PML bodies. (2006)
  • Author(s): N.Saitoh et al.
  • Journal Title: Exp.Cell Res. 印刷中
• [Journal Article] Structure of SUMO1-conjugated thymine DNA glycosidase provides mechanistic insight into DNA product release and functional protein transfer. (2005)
  • Author(s): D.Baba et al.
  • Journal Title: Nature 979-982 Pages: 979-982
• [Journal Article] Noncovalent SUMO-1 binding activity of thy mine DNA glycosylase (TDG) is required for its SUMO-1 modification and colocalization with the promyelocytic leukemia protein (PML). (2005)
  • Author(s): H.Takahashi et al.
  • Journal Title: J.Biol. Chem. 280 Pages: 5611-5621