2014 Fiscal Year Annual Research Report
ヘミメチル化ＤＮＡを認識する人工蛋白質を用いたメチル化維持挙動の検出と制御
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24550198
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| Research Institution | Doshisha University |
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Principal Investigator |
野村 章子 同志社大学, 研究開発推進機構, 研究員 (40443006)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | DNA / 蛋白質 / ペプチド |
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| Outline of Annual Research Achievements |
DNAのメチル化はCpG配列上のシトシンに多く存在し、塩基配列の変化を伴わずに遺伝子機能を制御するエピジェネティクス機構であり、細胞の発生、分化の制御や細胞の老化や癌化に密接に関連している。DNAメチル化・非メチル化のパターンは細胞分裂のサイクルを通してDNA複製時にも忠実に継承・維持されているが、メチル化維持機構の詳細は完全には解明されておらず、DNA複製時における片鎖のみがメチル化された非対称な“ヘミメチル化”二本鎖DNAの生成から消失挙動の解明はエピジェネティクス研究に重要な知見を与えると考えられる。本研究は、ヘミメチル化DNAをターゲットとし、これを認識する人工蛋白質・ペプチドを作製し、ヘミメチル化DNAの検出技術を開発することを目的とする。
前年度はペプチドとメチルシトシンとの相互作用を検討し、疎水性アミノ酸残基を有するペプチドがメチルシトシンとシトシンを識別すること、および疎水性アミノ酸残基側鎖のサイズと形状がメチルシトシンとの相互作用に影響を与えていることを見出した。
H26年度は、前年度の結果をフィードバックして、人工蛋白質・ペプチドの分子設計を再検討し、人工蛋白質、ペプチドの機能向上を図った。作製が容易なペプチドを用いてヘミメチル化DNAとの相互作用を検討した結果、疎水性アミノ酸残基を有するペプチドは、メチル化DNAとヘミメチル化DNAに対して異なる親和性を示し、両者を識別することを確認した。さらに、当該ペプチドは非メチル化DNAに対しては、親和性が大きく低下することも確認された。以上の結果から、本研究のペプチドは、メチル化、ヘミメチル化、非メチル化DNAを識別可能なことが明らかとなった。
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