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Regulaion of epigenome by the SUMO and ubiquitin modification systems

Research Project

Project/Area Number 23616004
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Research Field epigenetics
Research InstitutionKumamoto University

Principal Investigator

SAITOH Hisato  熊本大学, 自然科学研究科, 教授 (50211925)

Co-Investigator(Renkei-kenkyūsha) SUGASAWA Kaoru  神戸大学, バイオシグナル研究センター, 教授 (70202124)
Project Period (FY) 2011 – 2013
Project Status Completed (Fiscal Year 2013)
Budget Amount *help
¥5,460,000 (Direct Cost: ¥4,200,000、Indirect Cost: ¥1,260,000)
Fiscal Year 2013: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
Fiscal Year 2012: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2011: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
KeywordsSUMO / ユビキチン / TDG / RNF4 / 塩基除去修復 / DNA脱メチル化 / 細胞周期 / PML / 脱メチル化 / 翻訳後修飾 / クロマチン / 細胞分化 / 遺伝子発現
Research Abstract

Thymine DNA glycosylase (TDG) is a base excision repair (BER) enzyme that interacts with the small ubiquitin-related modifier (SUMO)-targeted ubiquitin E3 ligase RNF4 and functions in the active DNA demethylation pathway. Here we found that the majority of TDG was SUMOylated in cells undergoing mitosis, while both SUMOylated and non-modified TDG were eliminated in cells arrested at S phase. In vitro and in vivo binding analyses revealed that TDG interacted with RNF4 in a SUMOylation-independent manner. In RNF4-depleted cells, both forms of TDG were efficiently degraded, suggesting that RNF4 was not the primary E3 ligase for controlling TDG stability. Our findings would not only be important for understanding posttranslational regulation of TDG but also provide implications for the TDG-RNF4 interaction in BER-driven active DNA demethylation during cell cycle progression.

Report

(4 results)
  • 2013 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2012 Research-status Report
  • 2011 Research-status Report
  • Research Products

    (58 results)

All 2014 2013 2012 2011 Other

All Journal Article (12 results) (of which Peer Reviewed: 12 results,  Open Access: 1 results) Presentation (43 results) (of which Invited: 1 results) Remarks (2 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results) (of which Overseas: 1 results)

  • [Journal Article] SUMO-modification and elimination of the active DNA demethylation enzyme TDG in cultured human cells.2014

    • Author(s)
      Moriyama, T., Fujimitsu, Y., Yoshikai, Y., Sasano, T., Yamada, K., Murakami, M., Urano, T., Sugasawa, K. and Saitoh, H.
    • Journal Title

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      Volume: 447 Issue: 3 Pages: 419-424

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2014.04.004

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    • Author(s)
      Saito M, Fujimitsu Y, Sasano T, Yoshikai Y, Ban-Ishihara R, Nariai Y, Urano T, Saitoh H.
    • Journal Title

      Biochem. Biophys. Res. Commn.

      Volume: in press Issue: 1 Pages: 83-88

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2014.03.106

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      Volume: 5

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      Anal Biochem.

      Volume: 448 Pages: 92-4

    • DOI

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      Volume: 288(18): Issue: 18 Pages: 12866-12879

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    • Journal Title

      ACS Chem Biol

      Volume: 8 Issue: 12 Pages: 2635-2642

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      10.1021/cb400630z

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      J Cell Sci

      Volume: 126 Pages: 5284-5292

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      Hashiguchi K, Ozaki M, Kuraoka I, Saitoh H.
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      Volume: 430(1) Issue: 1 Pages: 72-77

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      10.1016/j.bbrc.2012.11.020

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      Volume: 76(5) Pages: 1035-1037

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      森山大志, 浦野健, 菅澤薫, 斉藤寿仁
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  • [Presentation] SUMO認識型ユビキチンリガーゼRNF4によるTDGを含むDNA脱メチル化複合体の解析2011

    • Author(s)
      吉開裕司、斉藤寿仁、他
    • Organizer
      第84回日本生化学会
    • Place of Presentation
      京都国際会館
    • Related Report
      2011 Research-status Report
  • [Presentation] Molecular mimicry between Nip45 and SUMO, and its implications for chromatin regulation2011

    • Author(s)
      橋口耕太郎、斉藤寿仁、他
    • Organizer
      第34回日本分子生物学会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜
    • Related Report
      2011 Research-status Report
  • [Presentation] Molecular Studies on ATRA-Induced HL-60 Myeloid Leukemia Cell2011

    • Author(s)
      河田仁、斉藤寿仁、他
    • Organizer
      第34回日本分子生物学会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜
    • Related Report
      2011 Research-status Report
  • [Presentation] The effects of Polyethyleneimine Exposure on Chromatin and Nuclear Morphology in Digitonine-Permeabilized HeLa Cell2011

    • Author(s)
      斉藤雅幸、斉藤寿仁
    • Organizer
      第34回日本分子生物学会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜
    • Related Report
      2011 Research-status Report
  • [Presentation] The C-Terminal Diglycine Motif Mutants, SUMO-1/3-AA, Form SDS-DTT-Resistant Complexes with Cellular Proteins2011

    • Author(s)
      里岡真衣、斉藤寿仁、他
    • Organizer
      第34回日本分子生物学会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜
    • Related Report
      2011 Research-status Report
  • [Presentation] Regulation of active DNA demethylation enzyme, the thymine DNA glycosylase TDG, by SUMOylation and ubiquitinylation2011

    • Author(s)
      森山大志、斉藤寿仁、他
    • Organizer
      第34回日本分子生物学会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜
    • Related Report
      2011 Research-status Report
  • [Presentation] SUMO認識型ユビキチンリガーゼRNF4によるTDGグリコシラーとDNA脱メチル化の制御2011

    • Author(s)
      藤光由佳、斉藤寿仁、他
    • Organizer
      第5回日本エピジェネティクス研究会
    • Place of Presentation
      KKRホテル熊本
    • Related Report
      2011 Research-status Report
  • [Presentation] ヒト好中球の分化に伴う核分葉化の分子制御2011

    • Author(s)
      河田仁、斉藤寿仁、他
    • Organizer
      第5回日本エピジェネティクス研究会
    • Place of Presentation
      KKRホテル熊本
    • Related Report
      2011 Research-status Report
  • [Remarks]

    • URL

      http://www.sumo-modification.jp/

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      2013 Final Research Report
  • [Remarks]

    • URL

      http://www.sumo-modification.jp/

    • Related Report
      2011 Research-status Report
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 物質導入用液体培地及び細胞内への物質導入方法2011

    • Inventor(s)
      王斗艶、斉藤寿仁、他
    • Industrial Property Rights Holder
      熊本大学
    • Filing Date
      2011
    • Related Report
      2011 Research-status Report
    • Overseas

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Published: 2011-08-05   Modified: 2019-07-29  

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