翻訳後修飾ライブラリー構築を指向したヒストン合成法の開発

• 研究課題/領域番号: 15K05565
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 生体関連化学
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 川上 徹 大阪大学, たんぱく質研究所, 准教授 (70273711)
• 連携研究者: 末武 勲 甲子園大学, 栄養学部, 教授 (80304054)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2018-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2017年度)
• 配分額: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円); 2017年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2016年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円); 2015年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
• キーワード: ヒストン / 翻訳後修飾 / ペプチドライゲーション / イソペプチド / チイラン / ユビキチン / DNAメチル化

研究成果の概要

独自に開発したCPEライゲーション法を用いて，修飾ヒストンライブラリーを構築するための基盤となる合成法の開発を目的として以下の成果を得た．（1）組換えペプチドをC末端セグメントに用いる修飾ヒストン合成法を開発し，トリメチル化リシン含有ヒストンの合成に成功した．（2）チイランリンカーを用いる簡便なイソペプチド類似体を調製する方法を見出し，ユビキチン化ヒストンH3の調製に成功した．（3）このユビキチン化ヒストンを用いて，ユビキチンヒストンペプチドの機能と構造に関する情報を得た．（4）より簡便な合成法の開発を目的とした固相ペプチドライゲーション法の開発に向けた予備的な結果を得ることができた．

研究成果

• [雑誌論文] 1.Synthesis of ubiquitylated histone H3 using a thiirane linker for chemical ligation (2017)
  • 著者名/発表者名: T. Kawakami, Y. Mishima, H. Hojo, I Suetake
  • 雑誌名: J. Pept. Sci. 巻: 印刷中 号: 7-8 ページ: 532-538
  • DOI: 10.1002/psc.2976
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] RFTS-dependent negative regulation of Dnmt1 by nucleosome structure and histone tails. (2017)
  • 著者名/発表者名: Mishima Y, Brueckner L, Takahashi S, Kawakami T, Arita K, Oka S, Otani J, Hojo H, Shirakawa M, Shinohara A, Watanabe M, Suetake I
  • 雑誌名: FEBS J. 巻: 284 号: 20 ページ: 3455-3469
  • DOI: 10.1111/febs.14205
  • NAID: 120006537075
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Structure of the Dnmt1 reader module complexed with a unique two-mono-ubiquitin mark on histone H3 reveals the basis for DNA methylation maintenance. (2017)
  • 著者名/発表者名: Ishiyama S, Nishiyama A, Saeki Y, Moritsugu K Morimoto D, Yamaguchi L, Arai N, Matsumura R, Kawakami T, Mishima Y, Hojo H, Shimamura S, Ishikawa F, Tajima S, Tanaka K, Ariyoshi M, Shirakawa M, Ikeguchi M, Kidera A, Suetake I, Arita K, Nakanishi M
  • 雑誌名: Mol Cell 巻: 68 号: 2 ページ: 350-360
  • DOI: 10.1016/j.molcel.2017.09.037
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] One-pot native chemical ligation by combination of two orthogonal thioester precursors (2017)
  • 著者名/発表者名: Y. Asahina, Toru Kawakami and Hironobu Hojo
  • 雑誌名: Chem. Commun 巻: 53 号: 13 ページ: 2114-2117
  • DOI: 10.1039/c6cc10243c
  • 査読あり
• [雑誌論文] A thiirane linker for isopeptide mimetics by peptide ligation (2016)
  • 著者名/発表者名: T. Kawakami, Y. Mishima, M. Kinoshita, Y.-H. Lee, I. Suetake
  • 雑誌名: Tetrahedron Letters 巻: 57 号: 19 ページ: 2112-2115
  • DOI: 10.1016/j.tetlet.2016.04.006
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Synthesis of modified histone proteins by CPE ligation using a recombinant peptide (2016)
  • 著者名/発表者名: T. Kawakami, R. Yoshikawa, Y. Fujiyoshi, Y. Mishima, H. Hojo, S. Tajima, I. Suetake
  • 雑誌名: Peptide Science 2015 巻: - ページ: 117-118
  • 査読あり
• [学会発表] チイランリンカーを用いる蛋白質の簡便なユビキチン化 (2018)
  • 著者名/発表者名: 川上徹，三島優一，北條裕信，末武勲
  • 学会等名: 日本化学会第98春季年会
• [学会発表] Histone Ubiquitination via an Isopeptide Mimetic Structure by Using a Thiirane Linker (2017)
  • 著者名/発表者名: 川上徹，三島優一，北條裕信，末武勲
  • 学会等名: 第54回ペプチド討論会
• [学会発表] チイランリンカーを用いるイソペプチド類似構造を介したユビキチン化ヒストンタンパク質の調製 (2017)
  • 著者名/発表者名: 川上徹，三島優一，北條裕信，末武勲
  • 学会等名: 2017 年度生命科学系学会合同年次大会
• [学会発表] ユビキチン化ヒストンは、維持型メチル化酵素Dnmt1のメチル化維持活性を促進する (2017)
  • 著者名/発表者名: 三島優一，川上徹，北條裕信，有田恭平，末武勲
  • 学会等名: 2017 年度生命科学系学会合同年次大会
• [学会発表] Ubiquitination of Histone Peptides via Isopeptide Mimetics by Using a Thiirane Linker (2016)
  • 著者名/発表者名: T. Kawakami, Y. Mishima, M. Kinoshita, Y.-H. Lee, I. Suetake
  • 学会等名: 第53回ペプチド討論会
  • 発表場所: 京都テルサ（京都府京都市）
  • 年月日: 2016-10-16
  • 国際学会
• [学会発表] チイランリンカーを用いるイソペプチド類似構造を介したヒストンペプチドのユビキチン化 (2016)
  • 著者名/発表者名: 川上 徹，三島優一，木下 岬，李 映昊，末武 勲
  • 学会等名: 第89回日本生化学会大会
  • 発表場所: 仙台国際センター（宮城県仙台市）
  • 年月日: 2016-09-25
• [学会発表] チイランリンカーを用いたペプチドライゲーション法によるイソペプチド類似体の合成 (2016)
  • 著者名/発表者名: 川上 徹，三島優一，木下 岬，李 映昊，末武 勲
  • 学会等名: 第10回バイオ関連化学シンポジウム
  • 発表場所: 石川県立音楽堂（石川県金沢市）
  • 年月日: 2016-09-07
• [学会発表] Synthesis of Modified Histone Proteins by CPE Ligation (2016)
  • 著者名/発表者名: T. Kawakami
  • 学会等名: The 16th Akabori Conference
  • 発表場所: 六甲山ホテル（兵庫県神戸市）
  • 年月日: 2016-05-24
  • 国際学会
• [学会発表] ライゲーション法によるイソペプチド類似構造を介したヒストンペプチドのユビキチン化 (2016)
  • 著者名/発表者名: 川上 徹，三島優一，木下 岬，李 映昊，末武 勲
  • 学会等名: エピジェネティクス研究会 第10回年会
  • 発表場所: 千里ライフサイエンスセンター（大阪府豊中市）
  • 年月日: 2016-05-19
• [学会発表] Synthesis of modified histone proteins by CPE ligation using a recombinant peptide (2015)
  • 著者名/発表者名: T. Kawakami, R. Yoshikawa, Y. Fujiyoshi, Y. Mishima, H. Hojo, S. Tajima, I. Suetake
  • 学会等名: 7th International Peptide Symposium
  • 発表場所: Singapore (Singapore)
  • 年月日: 2015-12-09
  • 国際学会
• [学会発表] ヒストンの化学合成 (2015)
  • 著者名/発表者名: 川上 徹
  • 学会等名: BMB2015（第38回日本分子生物学会年会、第88回日本生化学会大会 合同大会）
  • 発表場所: 神戸国際会議場（兵庫県神戸市）
  • 年月日: 2015-12-01
  • 招待講演
• [学会発表] Synthesis of modified histone proteins by CPE ligation using a recombinant ｐeptide (2015)
  • 著者名/発表者名: T. Kawakami, R. Yoshikawa, Y. Fujiyoshi, Y. Mishima, H. Hojo, S. Tajima, I. Suetake
  • 学会等名: 第52回ペプチド討論会
  • 発表場所: 平塚中央公民館（神奈川県平塚市）
  • 年月日: 2015-11-16
• [備考] 出版物(川上徹） | 蛋白質有機化学研究室
  • URL: http://www.protein.osaka-u.ac.jp/organic/publication/kawa.html