DNAメチル化のエピジェネティックな継承と維持の構造的基盤

2009 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 21247013
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 白川 昌宏 Kyoto University, 工学研究科, 教授 (00202119)
• Keywords: DNAメチル化 / エピジェネティック / ヒストン / X線結晶解析 / NMR

Research Abstract

本研究ではDNAメチル化の維持・継承と機能発現に必須な、維持メチル化におけるメチル化酵素のローディング、DNAメチル化とヒストン修飾のカップリング、メチル化DNA部位によって生じるミスマッチの認識、などの分子機構を構造生物学的な観点から明らかにする事を目的とする。具体的な研究対象として、UHRF1による、片鎖メチル化部へのとメチル化酵素DNMT1のリクルート機構、UHRF1のPHDフィンガーとTUDORドメインによるヒストンH3の認識、MBD4によるTpG/mCpGミスマッチ認識と塩基除去機構、を解析する鵜ことによって進める。
UHRF1のPHDフィンガーとTUDORドメインによるヒストンH3の認識については、様々な修飾を持つH3とUHRF1 TUDOR-PHDの結合親和性を詳細に調べ、構造を基にこれらのドメインによるH3ている認識機構を考察した。MBD4についてはメチル化DNA結合ドメインのメチル化、ミスマッチDNAとの結合特異性を、等温滴定カロリメリーによる親和性測定や構造解析から、調べた。さらにTUDOR-PHD間のリンカー配列に変異を導入し。H3ているとの結合に対する影響を調べた。またMBD4全長蛋白質の塩基除去活性を、メチル化、ミスマッチDNAを基質にしたアッセイにおいて、調べた。またMBD4のリン酸化による塩基除去活性の変化についても確認した。

Research Products

• [Journal Article] Structure and mutagenesis studies of the C-terminal region of licensing factor Cdt1 enable to identify the key residues for binding to replicative helicase Mcm proteins (2010)
  • Author(s): Jee, J.-G., Mizuno, T., Kamada, K., Tochio, T., Chiba, Y., Yanagi, K., Yasuda, G., Hiroaki, H., Hanaoka, F., Shirakawa, M.
  • Journal Title: Journal of Biological Chemistry (pub ahead of print in 2010)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Structural basis for regulation of poly-SUMO chain by a SUMO-like domain of Nip45. (2010)
  • Author(s): Sekiyama, N., Aria, K, Ikeda, Y., Hashiguchi, K., Ariyoshi, M., Tochio, H., Saitoh, H., Shirakawa, M.
  • Journal Title: Proteins : Structure, Function, and Bioinformatics 78 Pages: 1491-1502
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Solution structure of a zinc+finger domain that binds to poly-ADP-ribose. (2010)
  • Author(s): Isogai, S., Kanno, S., Ariyoshi, M., Tochio, H., Ito, Y., Yasui, A., Shirakawa, M.
  • Journal Title: Genes to Cells 15 Pages: 101-110
  • Peer Reviewed