ゲノムDNAのメチル模様維持機構に関する研究

2010 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 22370053
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 田嶋 正二 大阪大学, 蛋白質研究所, 教授 (50132931)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 末武 勲 大阪大学, 蛋白質研究所, 准教授 (80304054) ; 中川 敦史 大阪大学, 蛋白質研究所, 教授 (20188890)
• Keywords: 酵素 / ゲノム / 発現制御 / エピジェネティクス / DNAメチル化

Research Abstract

脊椎動物ゲノムのCpG配列中のシトシン塩基は、しばしばメチル化修飾を受けている。シトシン塩基のメチル化は、遺伝情報発現に抑制的に働く"エピジェネティクス"要因の一つであり、DNAのメチル化による遺伝情報制御は発生・分化に欠くことができない重要な役割を果たしている。メチル化模様は複製の過程で次世代の細胞に正確に伝えられる。この世代を超えたメチル化模様の伝達にはDnmt1と呼ばれるDNAメチル化酵素の一つが責任酵素として働いている。
本研究計画ではDnmt1について、ヘミメチル化(片鎖だけがメチル化された)DNAを認識する機構と、生体内でメチル化模様の維持に必須な因子であるNp95(別名Uhrf1)との共役について、構造生物学的、生化学的に明らかにすることを目指す。
今年度は、バキュロウイルス/昆虫細胞系で組換えDnmt1を発現、精製、結晶化し、SPring-8で回折データを収集し、2Å代の分解能のデータを収集した。この情報をもとにして、Dnmt1の結晶構造を明らかにすることに成功した。

Research Products

• [Journal Article] Structural insight into maintenance methylation by mouse Dnmt1. (2011)
  • Author(s): Kohei Takeshita, Shoji Tajima, 他
  • Journal Title: Proceedings of the National Academy of Science, USA Volume: (in press 未定)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Array-based genomic resequencing of human leukemia. (2010)
  • Author(s): Yamashita, Y., Yuan, J., Suetake, I.,Suzuki, H., Ishikawa, Y., Choi, Y. L., Ueno,T., Soda, M., Hamada, T., Haruta, H.,Takada, S., Miyazaki, Y., Kiyoi, H., Ito,E., Tomoki Naoe, Tomonaga, M., Toyota, M.,Tajima, S., Iwama, A., and Mano, H.
  • Journal Title: Oncogene Volume: 29 Pages: 3723-3731
  • DOI: doi:10.1038/onc.2010.117
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] The DNA-binding activity of mouse DNA methyltransferase 1 is regulated by phosphorylation with casein kinase 1δ/ε. (2010)
  • Author(s): Yasunori Sugiyama, Shoji Tajima, 他
  • Journal Title: Biochemical Journal Volume: 427 Pages: 489-497
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Recombinant mammalian DNA methyltransferase activity on model transcriptional gene silencing short RNA-DNA heteroduplex substrates. (2010)
  • Author(s): J.P.Ross, Shoji Tajima, 他
  • Journal Title: Biochemical Journal Volume: 432 Pages: 323-332
  • Peer Reviewed
• [Presentation] ゲノムメチル化模様の形成と維持機構 (2010)
  • Author(s): 田嶋正二
  • Organizer: 第21回フォーラム・イン
  • Place of Presentation: 熊本ホテルキャッスル(招待)
  • Year and Date: 2010-11-26
• [Presentation] DNAメチル化の形成・維持機構 (2010)
  • Author(s): 田嶋正二
  • Organizer: 大阪大学蛋白質研究所セミナー
  • Place of Presentation: 大阪大学(招待)
  • Year and Date: 2010-11-19
• [Remarks]
  • URL: http://www.protein.osaka-u.ac.jp