DNAメチル化模様の形成に、ヒストン分子の翻訳後修飾が果たす役割

• 研究課題/領域番号: 21570136
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 機能生物化学
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 末武 勲 大阪大学, 蛋白質研究所, 准教授 (80304054)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2011
• 研究課題ステータス: 完了 (2011年度)
• 配分額: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円); 2011年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2010年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2009年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
• キーワード: DNAメチル化 / ヒストン / ヘテロクロマチン蛋白質 / Dnmt

研究概要

Dnmt3aはゲノムに新たにメチル化模様を描く酵素である。生殖細胞や初期胚では、N末219アミノ酸残基を欠くアイソフォーム、Dnmt3a2が高発現する。Dnmt3aに特異的なN末端領域に、強いDNA結合活性が存在し、これが細胞内での局在化やDNAメチル化活性に寄与することを示した。また、DNA複製時にメチル化模様を維持する酵素のほぼ全長の立体構造を明らかにし、反応時に構造変化する可能性を示した。

研究成果

• [雑誌論文] The Dnmt3b Splice Variant is Specifically Expressed in In Vitro-manipulated Blastocysts and Their Derivative ES Cells (2011)
  • 著者名/発表者名: Horii T, Suetake I, Yanagisawa E, Morita S, Kimura M, Nagao Y, Imai H, Tajima S, and Hatada I
  • 雑誌名: Journal of Reproduction and Development 巻: 57 号: 5 ページ: 579-585
  • DOI: 10.1262/jrd.10-194A
  • NAID: 10029878177
  • ISSN: 0916-8818, 1348-4400
  • 査読あり
• [雑誌論文] Characterization of DNA-binding activity in the N-terminal domain of DNA methyltransferase Dnmt3a (2011)
  • 著者名/発表者名: Suetake I, Mishima Y, Kimura H, Lee Y, Goto Y, Takeshima H, Ikegami T, and Tajima S
  • 雑誌名: Biochem. J 巻: 437 ページ: 141-148
• [雑誌論文] Structual insight into maintenance methylation by mouse DNA methyltransferase(Dnmt1) (2011)
  • 著者名/発表者名: Takeshita K, Suetake I, Yamashita E, Suga M, Narita H, Nakagawa A, and Tajima S
  • 雑誌名: PNAS 巻: 108 号: 22 ページ: 9055-9059
  • DOI: 10.1073/pnas.1019629108
  • 査読あり
• [雑誌論文] tructual insight into maintenance methylation by mouse DNA methyltransferase (Dnmt1) (2011)
  • 著者名/発表者名: Takeshita K, Suetake I, Yamashita E, Suga M, Narita H, Nakagawa A, Tajima S
  • 雑誌名: PNAS 巻: 108 ページ: 9055-9059
  • 査読あり
• [雑誌論文] Characterization of DNA-binding activity in the N-terminal domain of DNA methyltransferase Dnmt3a (2011)
  • 著者名/発表者名: Suetake I, Mishima Y, Kimura H, Lee Y, Goto Y, Takeshima H, Ikegami T, Tajima S
  • 雑誌名: Biochem.J. 巻: 437 ページ: 141-148
  • 査読あり
• [雑誌論文] The Dnmt3b Splice Variant is Specifically Expressed in In Vitro-mani pulated Blastocysts and Their Derivative ES Cells (2011)
  • 著者名/発表者名: Horii T, Suetake I, Yanagisawa E, Morita S, Kimura M, Nagao Y, Imai H, Tajima S, Hatada I
  • 雑誌名: J.Reprod.Dev. 巻: 57 ページ: 579-585
  • 査読あり
• [雑誌論文] Recombinant mammalian DNA methyltransferase activity on model transcriptional gene silencing short RNA : DNA hybrid substrates (2010)
  • 著者名/発表者名: Ross J, Suetake I, Tajima S, and Molloy PL
  • 雑誌名: Biochem. J 巻: 432 号: 2 ページ: 323-332
  • DOI: 10.1042/bj20100579
  • 査読あり
• [雑誌論文] Array-based genomic resequencing of human leukemia (2010)
  • 著者名/発表者名: Yamashita Y, Yuan J, Suetake I, Suzuki H, Ishikawa Y, Choi Y L, Ueno T, Soda M, Hamada T, Haruta H, Takada S, Miyazaki Y, Kiyoi H, Ito E, Naoe T, Tomonaga M, Toyota M, Tajima S, Iwama A, and Mano H
  • 雑誌名: Oncogene 巻: 29 号: 25 ページ: 3723-3731
  • DOI: 10.1038/onc.2010.117
  • 査読あり
• [雑誌論文] The DNA-binding activity of mouse DNA methyltransferase 1 is regulated by phosphorylation with casein kinase 1delta/ epsilon (2010)
  • 著者名/発表者名: Sugiyama Y, Hatano N, Sueyoshi N, Suetake I, Tajima S, Kinoshita E, Kinoshita-Kikuta E, Koike T, and Kameshita I
  • 雑誌名: Biochem J 巻: 427 号: 3 ページ: 489-497
  • DOI: 10.1042/bj20091856
  • 査読あり
• [雑誌論文] Recombinant mammalian DNA methyltransferase activity on model transcriptional gene silencing short RNA : DNA hybrid substrates (2010)
  • 著者名/発表者名: Ross J, et al.
  • 雑誌名: Biochem.J. 巻: 432 ページ: 323-332
  • 査読あり
• [雑誌論文] Array-based genomic resequencing of human leukemia. (2010)
  • 著者名/発表者名: Yamashita Y, et al.
  • 雑誌名: Oncogene 巻: 29 ページ: 3723-3731
  • 査読あり
• [雑誌論文] The DNA-binding activity of mouse DNA methyltransferase 1 is regulated by phosphorylation with casein kinase 1 delta/epsilon. (2010)
  • 著者名/発表者名: Sugiyama Y, et al.
  • 雑誌名: Biochem.J. 巻: 427 ページ: 489-497
  • 査読あり
• [雑誌論文] The DNA-binding activity of mouse DNA methyltransferase 1 is regulated by phosphorylation with casein kinase 1delta/epsilon (2010)
  • 著者名/発表者名: Sugiyama Y, et al.
  • 雑誌名: Biochem J. (In press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Array-based genomic resequencing of human leukemia (2010)
  • 著者名/発表者名: Yamashita Y, et al.
  • 雑誌名: Oncogene (In press)
  • 査読あり
• [学会発表] Dnmt1によるDNA維持メチル化のin vivoにおける責任領域 (2012)
  • 著者名/発表者名: 長谷川貴志、木村博信、末武勲、武藤正弘、ジャファルシャリフ、古関明彦、田嶋正二
  • 学会等名: 第6回日本エピジェネティクス研究会年会
  • 発表場所: 学術総合センター
• [学会発表] ポリコーム群蛋白質複合体(PRC2)によるヒストンH3K27メチル化活性-Suz12の責任領域- (2012)
  • 著者名/発表者名: 三島優一、磯野協一、古関明彦、田嶋正二、末武勲
  • 学会等名: 第6回日本エピジェネティクス研究会年会
  • 発表場所: 学術総合センター
• [学会発表] Dnmt1によるDNA維持メチル化活性は領域の大きな再配置を伴う反応である (2012)
  • 著者名/発表者名: 末武勲、中村達郎、ベルキュレクアハメトジャン、竹下浩平、中川敦史、田嶋正二
  • 学会等名: 第6回日本エピジェネティクス研究会年会
  • 発表場所: 学術総合センター
• [学会発表] 海洋無脊椎動物からのDnmt1阻害剤の探索 (2012)
  • 著者名/発表者名: 石上進太郎、末武勲、田嶋正二、中尾洋一
  • 学会等名: 第6回日本エピジェネティクス研究会年会
  • 発表場所: 学術総合センター
• [学会発表] Inhibitory effect of chromo shadow domain of heteromchromatin protein 1γ (HP1γ) on its recognition of the trimethlyated lysine 9 of histone H3 in nucleosome structure (2011)
  • 著者名/発表者名: Chanika Jayasinghe, Yuichi Mishima, Junji Otani, Yusuke Kikugawa, Masahiro Shirakawa, Shoji Tajima, Isao Suetake
  • 学会等名: 第5回エピジェネティクス年会
  • 発表場所: KKR熊本
  • 年月日: 2011-05-19
• [学会発表] X線結晶構造から見るDnmt1のエピジェネティックマーク継承のメカニズム (2011)
  • 著者名/発表者名: 竹下浩平、末武勲、山下栄樹、菅倫寛、成田宏隆、中川敦史、田嶋正二
  • 学会等名: 第49回生物物理学会年会
  • 発表場所: 兵庫県立大学書写キャンパス
• [学会発表] Dnmt1によるメチル化模様維持機構に関する構造生物学的研究 (2011)
  • 著者名/発表者名: 竹下浩平、末武勲、山下栄樹、菅倫寛、成田宏隆、中川敦史、田嶋正二
  • 学会等名: 第11回日本蛋白質科学会年会
  • 発表場所: ホテル阪急エキスポパーク
• [学会発表] X線結晶構造から考察するDnmt1による維持メチル化機構 (2011)
  • 著者名/発表者名: 竹下浩平、末武勲、山下栄樹、菅倫寛、成田宏隆、中川敦史、田嶋正二
  • 学会等名: 第5回日本エピジェネティクス研究会年会
  • 発表場所: KKR熊本
• [学会発表] Structural insight into maintenance methylation by mouse DNA methyltransferase 1 (2011)
  • 著者名/発表者名: Takeshita, K., Suetake, I., Yamashita, E., Suga, M., Narita, H., Nakagawa, A., Tajima, S.
  • 学会等名: International Union of Crystallography(IUCr)
  • 発表場所: Madrid Spain
• [学会発表] 再構成ヌクレオソームに対するヘテロクロマチン蛋白質1の結合様式 (2011)
  • 著者名/発表者名: 三島優一、Chanika D Jayasinge、川上徹、大谷淳二、菊川雄介、白川昌宏、木村宏、相本三郎、田嶋正二、末武勲
  • 学会等名: 第5回エピジェネティクス年会
  • 発表場所: KKR熊本
• [学会発表] Inhibitory effect of chromo shadow domain of heteromchromatin protein 1γ(HP1γ) on its recognition of the trimethlyated lysine 9 of histone H3 in nucleosome structure (2011)
  • 著者名/発表者名: Chanika Jayasinghe, Yuichi Mishima, Junji Otani, Yusuke Kikugawa, Masahiro Shirakawa, Shoji Tajima, and Isao Suetake
  • 学会等名: 第5回エピジェネティクス年会
  • 発表場所: KKR熊本
• [学会発表] X線結晶構造から考察するDnmt1による維持メチル化機構 (2011)
  • 著者名/発表者名: 竹下浩平、末武勲、山下永樹、菅倫寛、成田宏隆、中川敦史、田嶋正二
  • 学会等名: 第5回エピジェネティクス年会
  • 発表場所: KKR熊本
• [学会発表] Denovo型DNAメチル化酵素Dnmt3a2とコリプレッサー蛋白質Trim28の結合様式の検討 (2011)
  • 著者名/発表者名: 木村博信、末武勲、田嶋正二
  • 学会等名: 第5回エピジェネティクス年会
  • 発表場所: KKR熊本
• [学会発表] Dnmt1とNp95/ Uhrf1の機能的相互作用、ベルキュレクアハマトジャン (2011)
  • 著者名/発表者名: 竹谷和博、西尾チカ、末武勲、田嶋正二
  • 学会等名: 第5回エピジェネティクス年会
  • 発表場所: KKR熊本
• [学会発表] Dnmt1の活性にはたす複製フォーク標的化シグナル(RFTS)の役割 (2011)
  • 著者名/発表者名: 中村達郎、末武勲、田嶋正二
  • 学会等名: 第5回エピジェネティクス年会
  • 発表場所: KKR熊本
• [学会発表] メチル化CpG結合蛋白質MBD4によるDNA認識の構造的基盤 (2011)
  • 著者名/発表者名: 大谷淳二、有田恭平、有吉眞理子、木村博信、末武勲、田嶋正二、白川昌宏
  • 学会等名: 第5回エピジェネティクス年会
  • 発表場所: KKR熊本
• [学会発表] Histone H3K9 trimetylation stimulates the histone H3K27methylation activity of PRC2 bypassing Eed (2010)
  • 著者名/発表者名: 三島優一, et al.
  • 学会等名: Keystone symposium
  • 発表場所: Taos, New Mexico
  • 年月日: 2010-01-20
• [学会発表] Binding specificities of heterochromatin protein 1a, b, and g to the reconstituted nucleosomes containing tri-methylated lysine 9 histone H3 (2010)
  • 著者名/発表者名: Yuichi Mishima, Makoto Watanabe, Toru Kawakami, Yuko Aoki, Hiroshi Kimura, Saburo Aimoto, Osamu Nishimura, Shoji Tajima, Isao Sueta
  • 学会等名: JSPS Sweden-Japan joint colloquium" epigenetics. new horizon in Japan and Scandinavia"
  • 発表場所: nobel forum, karolonska institute, Stockholm
• [学会発表] トリメチル化リシン9をもつ再構成ヌクレオソームに対するheterochromatin protein 1の特異的な結合様式 (2010)
  • 著者名/発表者名: 三島優一、渡辺真、川上徹、青木優子、木村宏、相本三郎、西村紀、田嶋正二、末武勲
  • 学会等名: 第4回エピジェネティクス研究会
  • 発表場所: 米子市文化ホール
• [学会発表] Histone H3K9 trimethylation stimulates the histone H3K27 methylation activity of PRC2 bypassing Eed (2010)
  • 著者名/発表者名: I Suetake ; S Aimoto ; Y Aoki ; K Isano ; T Kawakami ; H Kimura ; H Koseki ; Y Mishima ; O Nishimura ; S Tajima ; M Watanabe
  • 学会等名: Keystone symposium
  • 発表場所: Sagebrush Inn and Conference Center, Taos, New Mexico
• [学会発表] Binding specificities of heterochromatin protein 1a, b, and g to the reconstituted nucleosomes containing tri-methylated lysine qhistone H3 (2010)
  • 著者名/発表者名: Mishima Y, et al.
  • 学会等名: JSPS Sweden-Japan joint colloquium
  • 発表場所: Nobel forum, Stockholm(スウェーデン)
• [学会発表] 体外培養したマウス着床前胚特異的に発現するDnmt3bスプライシングバリアント (2009)
  • 著者名/発表者名: 堀居拓郎, 他
  • 学会等名: 第32回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: パシフィコ横浜
  • 年月日: 2009-12-09
• [学会発表] Specific interaction between Np95/Uhrf1 and Dnmt1 is responsible for postreplicative maintenance of the DNA methylation patterns (2009)
  • 著者名/発表者名: 武藤正弘, 他
  • 学会等名: 第32回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: パシフィコ横浜
  • 年月日: 2009-12-09
• [学会発表] ポリコーム群蛋白質複合体PRC2によるH3K27メチル化の新たな活性調節機構 (2009)
  • 著者名/発表者名: 三島優一, 他
  • 学会等名: 第82回 日本生化学学会
  • 発表場所: 神戸ポートアイランド
  • 年月日: 2009-10-23
• [学会発表] マウスDNAメチルトランスフェラーゼ1のDNA結合活性は、カゼインキナーゼ1によるリン酸化によって制御される (2009)
  • 著者名/発表者名: 杉山康憲, 他
  • 学会等名: 第82回 日本生化学学会
  • 発表場所: 神戸ポートアイランド
  • 年月日: 2009-10-23
• [学会発表] ポリコーム群蛋白質複合体PRC2によるヒストンH3メチル化活性に対する、ヒストンH3の9番目のリシン残基のトリメチル化修飾の影響 (2009)
  • 著者名/発表者名: 三島優一, 他
  • 学会等名: 第3回日本エピジェネティクス研究会年会
  • 発表場所: 東京 (学術総合センター)
  • 年月日: 2009-05-22
• [学会発表] ポリコーム群蛋白質複合体PRC2によるヒストンH3メチル化活性に対する、ヒストンH3の9番目のリシン残基のトリメチル化修飾の影響 (2009)
  • 著者名/発表者名: 三島優一、田嶋正二、末武勲
  • 学会等名: 第3回日本エピジェネティクス研究会年会
  • 発表場所: 学術総合センター