2012 Fiscal Year Research-status Report
維持型ＤＮＡメチル化酵素の構造を基盤とした機能解析
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24570153
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
末武 勲 大阪大学, たんぱく質研究所, 准教授 (80304054)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | DNAメチル化 / Dnmt1 |
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| Research Abstract |
真核生物のゲノムのシトシン塩基はメチル化修飾を受け、その修飾は遺伝情報発現に抑制的に働く。繊維芽細胞にDNAメチル化阻害剤を与えた場合、様々な種類の細胞に分化転換する。これは、各体細胞ゲノムDNAの塩基配列は同一であっても、DNAメチル化による遺伝子発現抑制の膨大な数の組み合わせにより、細胞特有の遺伝子発現が行われ、固有の性質を示しうることを示している。従って、ゲノムDNA化修飾の調節機構を理解することは、細胞分化などの生理的現象を考える上で重要な課題となる。DNAメチル化が遺伝子発現抑制機構の1つとして機能するには、細胞特異的な遺伝子発現を保障する組織特異的な遺伝子のメチル化模様の確立が必須である。一旦確率された後は、細胞増殖を超えて、安定に維持されないと、細胞分化状態は維持されず、癌などになる。
DNAメチル化を維持するDnmt1は、マルチドメイン構造をとっている。よく知られているものでは、N末端から、DNA複製点に局在化するのに必要とされてきたRFTS領域、2価金属を配位するZinc フィンガー（CXXC）領域、BAH領域、最後にバクテリアから保存された活性領域である。これまでの構造解析の結果から、分子内にドメイン構造間に相互作用があり、Dnmt1のRFTS領域が触媒領域に突き刺さっていること、同時にこの領域が活性化エネルギーをあげていることを明らかにしている。本研究の目的は、Dnmt1について、構造を基盤とした触媒反応機構を解析することである。本年度は、RFTS領域内に様々な変異を入れた組み換え体を用意するとともに、その基質として、100bpを超える長さのヘミメチル化DNAを調整する方法を確立した。現在、これらの材料を使って、Dnmt1の性質を詳細に調べている.
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
生化学的解析をするにあたっては、まず目的とする分子を用意することが大切である。これまでに、本研究で提案した計画にかかわる分子を順調に用意できている。また、それらを用いて、順に酵素反応速度論的な解析を進めており、構造を基盤とした反応機機構の解析が行える段階になっている。
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| Strategy for Future Research Activity |
現在のところ、特に大きな問題はなく、本研究計画で提案した内容の研究を順当に遂行できると考えている。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
該当なし
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[Journal Article] Hinge and chromoshadow of HP1α participate in recognition of K9 methylated histone H3 in nucleosomes.2013
Author(s)
Mishima Y, Watanabe M, Kawakami T, Jayasinghe CD, Otani J, Kikugawa Y, Shirakawa M, Kimura H, Nishimura O, Aimoto S, Tajima S, and Suetake I.
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Journal Title
J. Mol. Biol.
Volume: 425
Pages: 54-70
DOI
Peer Reviewed
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[Presentation] Hinge and chromoshadow of HP1α participate in recognizing K9 methylated histone H3 in nucleosomes2012
Author(s)
Mishima Y, Watanabe M, Kawakami T, Jayasinghe CD, Otani J, Kikugawa Y, Shirakawa M, Kimura H, Nishimura O, Aimoto S, Tajima S, and Suetake I.
Organizer
FASEB (Federation of American Societies for Experimental Biology) Science Reseach Conference. Biological methylation: From DNA and histone to disease
Place of Presentation
the sivertree hotel, snowmass village, Colorado (USA).
Year and Date
20120812-20120817
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[Presentation] Multi-step process of maintenance methylation2012
Author(s)
Tajima, S., Takeshita, K., Suetake, I., and Nakagawa, A
Organizer
FASEB (Federation of American Societies for Experimental Biology) Science Reseach Conference. Biological methylation: From DNA and histone to disease
Place of Presentation
the sivertree hotel, snowmass village, Colorado.(USA)
Year and Date
20120812-20120817
Invited
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