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Elucidation of the regulatory mechanism and biological significance of histidine methyltransferase METTL9

Research Project

Project/Area Number 20H02947
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Review Section Basic Section 38060:Applied molecular and cellular biology-related
Research InstitutionUniversity of Tsukuba

Principal Investigator

Daitoku Hiroaki  筑波大学, 生存ダイナミクス研究センター, 講師 (30361314)

Project Period (FY) 2020-04-01 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥15,600,000 (Direct Cost: ¥12,000,000、Indirect Cost: ¥3,600,000)
Fiscal Year 2023: ¥3,510,000 (Direct Cost: ¥2,700,000、Indirect Cost: ¥810,000)
Fiscal Year 2022: ¥3,380,000 (Direct Cost: ¥2,600,000、Indirect Cost: ¥780,000)
Fiscal Year 2021: ¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,000,000、Indirect Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2020: ¥4,810,000 (Direct Cost: ¥3,700,000、Indirect Cost: ¥1,110,000)
Keywordsタンパク質メチル化 / ヒスチジンメチル化 / METTL9 / 翻訳後修飾 / N結合型糖鎖修飾 / 細胞外分泌 / メチル化 / ヒスチジン / メチル化酵素 / 線虫
Outline of Research at the Start

翻訳後修飾はタンパク質の活性調節メカニズムの根幹であり、その1つであるヒスチジン(His)残基のメチル化には、τ型とπ型の2つの様式がある。申請者らは独自のメチルアミノ酸分析技術を基盤としたsiRNAスクリーニングにより、πHisメチル化酵素としてMETTL9を同定した。さらにMETTL9自身が、未発見の別のHisメチル化酵素によってπメチル化されることも見出している。本研究では、METTL9とその基質である炎症関連因子S100A9に着目し、生化学・細胞生物学的手法と線虫の分子遺伝学を駆使して、πHisメチル化修飾の生物学的意義を解明する。

Outline of Final Research Achievements

Protein functions are regulated by a variety of post-translational modification: however, histidine methylation remains largely unclear. In this study, we investigated the regulatory mechanism of molecular function and physiological role of METTL9 that we have newly identified as histidine methyltransferase. Unexpectedly, we found that METTL9 is a target of N-linked glycosylation and thereby secreted to extracellular space.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究成果から、これまで細胞内の現象と考えられてきたタンパク質のメチル化修飾が、血液中などの細胞外においても起こりうることが世界で初めて示された。血液中には多種多様なタンパク質が存在し、血圧や血糖値の調節、免疫応答などの重要な働きをしている。したがって、それらがMETTL9によるヒスチジンメチル化を受けて機能調節されることが明らかになれば、内分泌学や免疫学の分野に新たな学術的視点を提示するとともに、新たな創薬ターゲットになり得ると期待される。

Report

(5 results)
  • 2023 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Annual Research Report
  • 2021 Annual Research Report
  • 2020 Annual Research Report
  • Research Products

    (25 results)

All 2023 2022 2021 2020 Other

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 4 results) Presentation (18 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 1 results) Book (2 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Histidine Nτ-methylation identified as a new posttranslational modification in histone H2A at His-82 and H3 at His-392023

    • Author(s)
      Hayashi Takahiro、Daitoku Hiroaki、Uetake Toru、Kako Koichiro、Fukamizu Akiyoshi
    • Journal Title

      Journal of Biological Chemistry

      Volume: 299 Issue: 9 Pages: 105131-105131

    • DOI

      10.1016/j.jbc.2023.105131

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    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] γ-enolase (ENO2) is methylated at the <i>N</i>τ position of His-190 among enolase isozymes2023

    • Author(s)
      Kasai Fumiya、Kako Koichiro、Maruhashi Syunsuke、Uetake Toru、Yao Yuan、Daitoku Hiroaki、Fukamizu Akiyoshi
    • Journal Title

      The Journal of Biochemistry

      Volume: 174 Issue: 3 Pages: 279-289

    • DOI

      10.1093/jb/mvad042

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    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] siRNA screening identifies METTL9 as a histone Nπ-methyltransferase that targets the proinflammatory protein S100A92021

    • Author(s)
      Daitoku H., Someya M., Kako K., Hayashi T., Tajima T., Haruki H., Sekiguchi N., Uetake T., Akimoto Y., and Fukamizu A.
    • Journal Title

      J. Biol. Chem.

      Volume: 297 Issue: 5 Pages: 101230-101230

    • DOI

      10.1016/j.jbc.2021.101230

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    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Identification of a novel nucleolar protein complex required for mitotic chromosome segregation through centromeric accumulation of Aurora B2020

    • Author(s)
      Fujimura, A., Hayashi, Y., Kato, K., Kogure, Y., Kameyama, M., Shimamoto, H., Daitoku, H., Fukamizu, A., Hirota, T., and Kimura, K.
    • Journal Title

      Nucleic Acids Res.

      Volume: 48 Issue: 12 Pages: 6583-6596

    • DOI

      10.1093/nar/gkaa449

    • NAID

      120007147865

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  • [Presentation] Protein histidine methylation: An old and new post-translational modification2023

    • Author(s)
      Hiroaki Daitoku
    • Organizer
      8th Meeting of the Asian Forum for Chromosome and Chromatin Biology
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  • [Presentation] ヒスチジンNτ-メチル化修飾の新規基質γ-enolaseの同定2023

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      笠井郁也、加香孝一郎、丸橋俊介、大徳浩照、深水昭吉
    • Organizer
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  • [Presentation] ヒスチジンメチル化酵素METTL9は糖鎖修飾を受けて細胞化に分泌される2023

    • Author(s)
      池田音緒、大徳浩照、関口直希、加香孝一郎、深水昭吉
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      第96回日本生化学会大会
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  • [Presentation] ヒスチジンメチル化酵素METTL9における糖鎖修飾と細胞外分泌の役割2023

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      池田音緒、大徳浩照、関口直希、加香孝一郎、深水昭吉
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  • [Presentation] ヒスチジンメチル化酵素METTL9のN結合型糖鎖修飾とその役割の検討2022

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      関口直希、大徳浩照、加香孝一郎、 深水昭吉
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  • [Presentation] ヒスチジンメチル化酵素METTL9のN結合型糖鎖修飾と細胞外分泌の解析2022

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      関口直希、大徳浩照、池田音緒、加香孝一郎、深水昭吉
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      第95回日本生化学会大会
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  • [Presentation] ウシ胸腺ヒストンを用いたヒスチジンメチル化修飾部位の同定2022

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      林 岳宏、大徳浩照、加香孝一郎、深水昭吉
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      第95回日本生化学会大会
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  • [Presentation] METTL9はS100A9を基質とするヒスチジンNπ型のヒスチジンメチル化酵素である2021

    • Author(s)
      大徳浩照、染谷百香、加香孝一郎、関口直希、深水昭吉
    • Organizer
      第94回日本生化学会大会
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      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] ヒストン球状ドメインにおけるメチル化修飾の解析2021

    • Author(s)
      林 岳宏、大徳浩照、加香孝一郎、植竹 徹、深水昭吉
    • Organizer
      第94回日本生化学会大会
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      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] Nπヒスチジンメチル化酵素METTL9の糖鎖修飾とその役割の解析2021

    • Author(s)
      関口直希、大徳浩照、染谷百香、加香孝一郎、深水昭吉
    • Organizer
      第94回日本生化学会大会
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      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] siRNAスクリーニングによる新規ヒスチジンメチル基転移酵素の探索2021

    • Author(s)
      染谷百香、大徳浩照、加香孝一郎、深水昭吉
    • Organizer
      第94回日本生化学会大会
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      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] 線虫の新規ヒスチジンメチル化酵素METL-18の自己メチル化と生物学的意義の解析2021

    • Author(s)
      春木陽香理、大徳浩照、田島達也、加香孝一郎、深水昭吉
    • Organizer
      第94回日本生化学会大会
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  • [Presentation] Molecular function and biological significance of protein histidine methyltransferase METL-18 in C. elegans2020

    • Author(s)
      大徳 浩照、田島 達也、春木 陽香理、染谷 百香、加香 孝一郎、深水 昭吉
    • Organizer
      第43回 日本分子生物学会大会
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  • [Presentation] 線虫における新規ヒスチジンメチル化酵素METL-18の機能解析2020

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      大徳 浩照、田島 達也、春木 陽香理、染谷 百香、加香 孝一郎、深水 昭吉
    • Organizer
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  • [Presentation] siRNAスクリーニングによる新規ヒスチジンメチル基転移酵素の探索2020

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      染谷 百香, 大徳 浩照, 加香 孝一郎, 深水 昭吉
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      第93回 日本生化学会大会
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  • [Presentation] 線虫の新規ヒスチジンメチル化酵素METL-18の自己メチル化と生物学的意義の解析2020

    • Author(s)
      春木 陽香理, 大徳 浩照, 田島 達也, 加香 孝一郎, 深水 昭吉
    • Organizer
      第93回 日本生化学会大会
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      大徳 浩照、深水 昭吉
    • Total Pages
      235
    • Publisher
      羊土社
    • ISBN
      9784758104029
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  • [Book] エッセンシャル栄養化学2021

    • Author(s)
      加香孝一郎、大徳浩照、深水昭吉
    • Total Pages
      305
    • Publisher
      講談社サイエンティフィク
    • ISBN
      9784065238066
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  • [Remarks] ヒストンタンパク質の新たな翻訳後修飾としてヒスチジンメチル化を発見

    • URL

      https://www.tsukuba.ac.jp/journal/medicine-health/20230911140000.html

    • Related Report
      2023 Annual Research Report

URL: 

Published: 2020-04-28   Modified: 2025-01-30  

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