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カルシウムシグナルによるDNAメチル化調節機構の提唱

Research Project

Project/Area Number 18J12083
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Molecular biology
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

喜多 絢海  大阪大学, 薬学研究科, 特別研究員(DC2)

Project Period (FY) 2018-04-25 – 2020-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2019)
Budget Amount *help
¥2,100,000 (Direct Cost: ¥2,100,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
Keywordsエピジェネティクス / DNAメチル化 / カルシウムシグナル
Outline of Annual Research Achievements

遺伝子の発現制御機構の一つにDNAメチル化修飾がある。DNA脱メチル化を誘導する酵素群として、TETファミリータンパク質(TET)が知られている。申請者はこれまでに、Calmodulin(CaM)がCa2+依存的にTETの活性を亢進させることを明らかにした。これは、Ca2+シグナルによるDNAメチル化調節を介した新規遺伝子発現制御機構の存在を示唆している。本研究では、Ca2+シグナルに依存する中枢神経系の分化発生過程に対し、CaM-TET相互作用がどのような影響を与えるかついて、CaMによる活性化能を失った変異型TETを発現するES細胞の分化実験により解析する。これにより、生体内でのCa2+シグナルによるDNAメチル化調節メカニズムの提唱を目指す。
前年度までにCaMによるTETの活性亢進作用の詳細な分子メカニズムについての解析結果より、Ca2+/CaMがTETのアセチル化を増加させることでTETの活性を亢進させることを明らかとした。そこで、引き続き、CaM結合能を欠損させたTET変異体の代替として、生理的に同等であると考えられる非アセチル化変異体の作製を行った。さらに、前年度に構築した細胞内でのTET活性評価系を用いて作製した変異体の評価を行った。活性化に関与するアセチル化リジンは1残基のみでなく複数残基であることが示唆され、複数残基置換体の作出に着手したが、本年度には変異体の作出には至らなかった。また、CaMによるTETの活性亢進作用のさらに詳細なメカニズム解析を行ったところ、Ca2+/CaMはTET1CDのHDAC1による脱アセチル化を阻害することでTET1CDの活性を亢進させていることが明らかとなった。

Research Progress Status

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2019 Annual Research Report
  • 2018 Annual Research Report
  • Research Products

    (2 results)

All 2019

All Presentation (2 results)

  • [Presentation] 細胞内光クロスリンク法によるDNA脱メチル化酵素TET1の活性調節因子の探索2019

    • Author(s)
      和島壮一、喜多絢海、谷口健悟、Jeremia Febrian、齋藤里緒、高島成二、土井健史、 樋野展正
    • Organizer
      日本ケミカルバイオロジー学会第14回年会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] Analyzing a mechanism regulating activity of DNA demethylation-related enzyme TET12019

    • Author(s)
      Jeremia Febrian, Ayami Kita, Kengo Taniguchi, Soichi Wajima, Rio Saito, Seiji Takashima, Takefumi Doi, Nobumasa Hino
    • Organizer
      第42回日本分子生物学会年会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report

URL: 

Published: 2018-05-01   Modified: 2024-03-26  

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