2008 Fiscal Year Annual Research Report
新規ヒストン脱メチル化酵素の同定及び機能解析によるヒストンメチル化修飾の機能解析
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19687007
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
束田 裕一 Kyushu University, 生体防御医学研究所, 助教 (90444801)
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| Keywords | エピジェネテクス / クロマチン / ゲノム / 発現制御 / 酵素 |
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| Research Abstract |
エピジェネティックな遺伝子発現の制御因子にヒストンの翻訳後修飾がある。ヒストンの翻訳後修飾の中でもメチル化は他の修飾と異なり可逆性が不明であり、最近まで不可逆的で永続的な修飾であると考えられてきた。そこで、研究代表者らは脱メチル化酵素の同定を試み、進化的に保存された新規のヒストン脱メチル化酵素ファミリーとしてJmjcドメイン含有タンパク質ファミリーを同定した。本研究では、新規ヒストン脱メチル化酵素の同定及びその細胞レベル・個体レベルでの機能解析により、ヒストンのメチル化の機能及び制御機構の解明を目的としている。
当該年度は、ヒストン脱メチル化酵素候補タンパク質からの脱メチル化活性の検出及びその機能解析を実施した。1研究代表者らがヒストン脱メチル化酵素の特徴的モチーフとして同定したJmjCドメインを有するタンパク質ファミリーの内、脱メチル化活性の検出が報告されていないものについてリコンビナントタンパク質を作製し、これらがヒストン脱メチル化活性を有するかを、研究代表者らが構築した活性検出系を用いて解析した。その結果、解析に用いたタンパク質の1つから脱メチル化活性を検出することに成功した。
2活性の検出に成功したヒストン脱メチル化酵素の個体レベルでの機能解析をモデル生物としてゼブラフィッシュを用いて行った。その結果、脳・神経系特異的な遺伝子発現パターンを示し、この酵素を欠損させると脳の一部が形成異常を起こすことが分かった。
3活性の検出に成功したヒストン脱メチル化酵素の細胞レベルでの機能解析を行った。培養細胞においてこの酵素を欠損させると、複数の遺伝子が、その発現に影響を受けることが分かった。
本研究成果である新規ヒストン脱メチル化酵素の同定・機能解析は、エピジェネティックな遺伝子発現の制御因子であるヒストンメチル化の機能及び制御機構を解明する上で大変重要であると考える。
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