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2017 Fiscal Year Annual Research Report

Synthesis of histone protein for the post-translationally modified protein library

Research Project

Project/Area Number 15K05565
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

川上 徹  大阪大学, たんぱく質研究所, 准教授 (70273711)

Project Period (FY) 2015-04-01 – 2018-03-31
Keywordsヒストン / ユビキチン / イソペプチド / チイラン / ペプチドライゲーション / 翻訳後修飾 / DNAメチル化
Outline of Annual Research Achievements

ヒストンは遺伝子を収納する足場となるタンパク質で,これにDNAが巻き付くことでヌクレオソームが形成される.ヒストンは複数の部位に多様な翻訳後修飾を受け,エピジェネティックな遺伝情報の発現制御に関与している.しかし,部位特異的に修飾を施したヒストンの調製が困難なことから,個々の修飾と機能の関連は明確には理解されていない.本研究では,独自に開発したCPEライゲーション法を用いて,修飾ヒストンライブラリーを構築するための基盤となる合成法の開発を目的とした.
平成28年度までに(1)組換えペプチドをC末端セグメントに用いる修飾ヒストン合成法を
開発し,C末端側Cysペプチド(組換えペプチド)と化学合成N末端側CPEペプチドとのライゲーションの後,脱硫することによって,トリメチル化リシン含有ヒストンH3およびH4の合成に成功している.また,(2)簡便なユビキチン化ヒストン調製法の開発を行い,Cys残基チオール基に1,2-アミノチオール構造を導入する2-アミノメチルチイランリンカーを開発し,簡便なイソペプチドミメティクスを調製する方法の開発し,ユビキチン化ヒストンH3ペプチドの調製に成功している.
平成29年度は,引き続き,簡便なユビキチン化ヒストン調製法の開発を継続し,ユビキチン化全長ヒストンの調製を行い,ヌクレオソ-ム形成における影響やその熱安定性を検討した.また,連携研究者らによってユビキチンヒストンペプチドの機能と構造について検討が行われた.また,より簡便な合成法の開発を目的とした固相ペプチドライゲーション法の開発に向けた予備的な結果を得ることができた.

  • Research Products

    (7 results)

All 2018 2017

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 2 results) Presentation (4 results)

  • [Journal Article] Synthesis of ubiquitylated histone H3 using a thiirane linker for chemical ligation2017

    • Author(s)
      Kawakami Toru、Mishima Yuichi、Hojo Hironobu、Suetake Isao
    • Journal Title

      Journal of Peptide Science

      Volume: 23 Pages: 532~538

    • DOI

      10.1002/psc.2976

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] RFTS-dependent negative regulation of Dnmt1 by nucleosome structure and histone tails2017

    • Author(s)
      Mishima Yuichi、Brueckner Laura、Takahashi Saori、Kawakami Toru、Arita Kyohei、Oka Shota、Otani Junji、Hojo Hironobu、Shirakawa Masahiro、Shinohara Akira、Watanabe Mikio、Suetake Isao
    • Journal Title

      The FEBS Journal

      Volume: 284 Pages: 3455~3469

    • DOI

      doi: 10.1111/febs.14205

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Structure of the Dnmt1 Reader Module Complexed with a Unique Two-Mono-Ubiquitin Mark on Histone H3 Reveals the Basis for DNA Methylation Maintenance2017

    • Author(s)
      Ishiyama Satoshi、Nishiyama Atsuya、Saeki Yasushi、Moritsugu Kei、Morimoto Daichi、Yamaguchi Luna、Arai Naoko、Matsumura Rumie、Kawakami Toru、et al.
    • Journal Title

      Molecular Cell

      Volume: 68 Pages: 350~360.e7

    • DOI

      10.1016/j.molcel.2017.09.037

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] チイランリンカーを用いる蛋白質の簡便なユビキチン化2018

    • Author(s)
      川上徹,三島優一,北條裕信,末武勲
    • Organizer
      日本化学会第98春季年会
  • [Presentation] Histone Ubiquitination via an Isopeptide Mimetic Structure by Using a Thiirane Linker2017

    • Author(s)
      川上徹,三島優一,北條裕信,末武勲
    • Organizer
      第54回ペプチド討論会
  • [Presentation] チイランリンカーを用いるイソペプチド類似構造を介したユビキチン化ヒストンタンパク質の調製2017

    • Author(s)
      川上徹,三島優一,北條裕信,末武勲
    • Organizer
      2017 年度生命科学系学会合同年次大会
  • [Presentation] ユビキチン化ヒストンは、維持型メチル化酵素Dnmt1のメチル化維持活性を促進する2017

    • Author(s)
      三島優一,川上徹,北條裕信,有田恭平,末武勲
    • Organizer
      2017 年度生命科学系学会合同年次大会

URL: 

Published: 2018-12-17  

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