維持型ＤＮＡメチル化酵素の構造を基盤とした機能解析

• 研究課題/領域番号: 24570153
• 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: 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, たんぱく質研究所, 准教授 (80304054)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円); 2014年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2013年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2012年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
• キーワード: Dnmt / DNA methylation / epigenetics / DNAメチル化 / Dnmt1

研究成果の概要

DNAにメチル基が導入される際、それがどのように制御されるかを理解することは、細胞分化、癌化の分子機構を明らかにするうえで重要なことである。なかでも、一旦形成されたDNAのメチル化模様は、細胞分裂を超えて、正確に維持されないと、癌化などの異常を引き起こすことが知られている。DNAメチル化模様を維持する酵素,Dnmt1,のC末端には触媒領域があり、N末端側には機能が解明されていない領域がある。そのN末端の機能解析をした結果、Dnmt1のN末端に存在するRFTS領域に依存して、その活性が制御されることをみいだした。

研究成果

• [雑誌論文] NMR Characterization of the Interaction of the Endonuclease Domain of MutL with Divalent Metal Ions and ATP (2014)
  • 著者名/発表者名: Mizushima R, Kim JK, Suetake I, Tanaka H, Takai T, Kamiya N, Takano Y, Mishima Y, Tajima S, Goto Y, Fukui K, *Lee YH
  • 雑誌名: PLoS One 巻: 9 号: 6 ページ: e98554-e98554
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0098554
  • NAID: 120006557621
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] The DNA methyltransferase Dnmt1 directly interacts with the SET and RING finger-associated (SRA) domain of the multifunctional protein Uhrf1 to facilitate accession of the catalytic center to hemi-methylated DNA (2014)
  • 著者名/発表者名: Berkyurek AC, Suetake I, Arita K, Takeshita K, Nakagawa A, Shirakawa M, Tajima S
  • 雑誌名: J Biol Chem 巻: 289(1) 号: 1 ページ: 379-86
  • DOI: 10.1074/jbc.m113.523209
  • NAID: 120006770872
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Genome engineering of mammalian haploid embryonic stem cells using the Cas9/RNA system (2013)
  • 著者名/発表者名: Horii T, Morita S, Kimura M, Kobayashi R, Tamura D, Takahashi RU, Kimura H, Suetake I, Ohata H, Okamoto K, Tajima S, Ochiya T, Abe Y, Hatada I
  • 雑誌名: PeerJ 巻: 1 ページ: e230-e230
  • DOI: 10.7717/peerj.230
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cell cycle-dependent turnover of 5-hydroxymethyl cytosine in mouse embryonic stem cells. (2013)
  • 著者名/発表者名: Otani J, Kimura H, Sharif J, Endo TA, Mishima Y, Kawakami T, Koseki H, Shirakawa M, Suetake I, Tajima S
  • 雑誌名: PLoS One 巻: 8 号: 12 ページ: e82961-e82961
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0082961
  • 査読あり
• [雑誌論文] Structural basis of the versatile DNA recognition ability of the methyl-CpG binding domain of methyl-CpG binding domain protein 4. (2013)
  • 著者名/発表者名: Otani, J., Arita, K., Kato, T., Kinoshita, M., Kimura, H., Suetake, I., Tajima, S., Ariyoshi, M., Shirakawa, M.
  • 雑誌名: J Biol. Chem. 巻: 288 号: 9 ページ: 6351-6362
  • DOI: 10.1074/jbc.m112.431098
  • 査読あり
• [雑誌論文] Hinge and chromoshadow of HP1α participate in recognition of K9 methylated histone H3 in nucleosomes. (2012)
  • 著者名/発表者名: Mishima Y, Watanabe M, Kawakami T, Jayasinghe CD, Otani J, Kikugawa Y, Shirakawa M, Kimura H, Nishimura O, Aimoto S, Tajima S, Suetake I.
  • 雑誌名: J Mol Biol. 巻: 425 号: 1 ページ: 54-70
  • DOI: 10.1016/j.jmb.2012.10.018
  • 査読あり
• [学会発表] Nucleosome compaction allows HP1γ the H3K9 methylation binding (2015)
  • 著者名/発表者名: Yuichi Mishima, Kai Lu, Junji Otani, Masahiro Shirakawa, Peter Carlton, Shoji Tajima, and Isao Suetake
  • 学会等名: Keystone Symposia Conference
  • 発表場所: USA
  • 年月日: 2015-03-29 – 2015-04-03
• [学会発表] HP1γによるヌクレオソーム構造依存的なヒストンH3K9me3の認識機構 (2014)
  • 著者名/発表者名: 三島優一、川上徹、大谷淳二、木村博信、白川昌宏、田嶋正二、末武勲
  • 学会等名: 第37回 日本分子生物学会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2014-11-25 – 2014-11-27
• [学会発表] Development of a method for a single base resolution analysis of 5-hydroxymethylcytosine with recombinant DNMT1 (2014)
  • 著者名/発表者名: 高橋沙央里、末武勲、Jan Engelhardt、幸田尚、田嶋正二
  • 学会等名: 第37回 日本分子生物学会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2014-11-25 – 2014-11-27
• [学会発表] CRISPR/Cas法により樹立したTetトリプルノックアウトES細胞の特性 (2014)
  • 著者名/発表者名: 堀居 拓郎、森田 純代、木村 美香、小林 遼平、田村 大樹、木村 博信、末武 勲、田嶋 正二、安部 由美子、畑田 出穂
  • 学会等名: 第37回 日本分子生物学会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2014-11-25 – 2014-11-27
• [学会発表] ヘテロクロマチンタンパク質、HP1アイソフォームによるヌクレオソーム内のヒストンH3K9me3の認識 (2014)
  • 著者名/発表者名: 末武勲
  • 学会等名: 第87回日本生化学会大会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2014-10-15 – 2014-10-18
  • 招待講演
• [学会発表] SYNTHESIS OF HISTONE BY THE USE OF Cys-Pro ESTER (CPE) LIGATION (2014)
  • 著者名/発表者名: Toru Kawakami, Ryo Yoshikawa, Yuki Fujiyoshi, Hironobu Hojo, Shoji Tajima, Isao Suetake
  • 学会等名: 33rd European Peptide Symposium
  • 発表場所: Bulgaria
  • 年月日: 2014-08-31 – 2014-09-05
• [学会発表] Novel mechanism for reading an epigenentic mark (2014)
  • 著者名/発表者名: 1)Isao Suetake
  • 学会等名: The 2nd Awaji International Workshop on “Electron Spin Science & Technology: Biological and Materials Science Oriented Applications
  • 発表場所: AWAJI
  • 年月日: 2014-06-15 – 2014-06-17
  • 招待講演
• [学会発表] 組換えペプチドをC末端側合成ブロックとして用いたCys-Proエステル（CPE）ライゲーション法によるヒストンの合成 (2014)
  • 著者名/発表者名: 川上 徹・吉川 諒・藤吉佑樹・北條裕信・田嶋正二・末武 勲
  • 学会等名: 第８回日本エピジェネティクス研究会年会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2014-05-25 – 2014-05-27
• [学会発表] 組換えDNMT1を利用したヒドロキシメチル化シトシンの1塩基レベルの新規解析方法の開発 (2014)
  • 著者名/発表者名: 末武勲、白川昌宏、田嶋正二
  • 学会等名: 第８回日本エピジェネティクス研究会年会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2014-05-25 – 2014-05-27
• [学会発表] HP1γはヒストンH3K9me3修飾とヌクレオソームの高次構造を同時に認識している (2014)
  • 著者名/発表者名: 三島優一、川上徹、大谷淳二、木村博信、白川昌宏、田嶋正二、末武勲
  • 学会等名: 第８回日本エピジェネティクス研究会年会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2014-05-25 – 2014-05-27
• [学会発表] プロモーター領域でのヒドロキシメチルシトシンのメチルシトシンに対する相対位置は遺伝子発現と相関する (2014)
  • 著者名/発表者名: 木村博信、末武 勲、遠井 紀、川上 徹、饗庭一博、中辻憲夫、田嶋正二
  • 学会等名: 第８回日本エピジェネティクス研究会年会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2014-05-25 – 2014-05-27
• [学会発表] Dnmt1（RFTS）とUhrf1（SRA）の相互作用によりDNAは触媒中心に近づけるようになる (2014)
  • 著者名/発表者名: アーメット・キャン・ベルキュレック、末武 勲、有田 恭平、竹下 浩平、中川 敦史、白川 昌宏、田嶋 正二
  • 学会等名: 第８回日本エピジェネティクス研究会年会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2014-05-25 – 2014-05-27
• [学会発表] 遺伝性知覚神経疾患の原因となるDnmt1のRFTS内の変異がDNA維持メチル化に及ぼす影響 (2014)
  • 著者名/発表者名: ロナルド・G・ガルビレス、木村 博信、アーメット・キャン・ベルキュレック、末武 勲、田嶋 正二
  • 学会等名: 第８回日本エピジェネティクス研究会年会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2014-05-25 – 2014-05-27
• [学会発表] Study of the molecular mechanisms underlying epigenetics (2013)
  • 著者名/発表者名: Suetake I
  • 学会等名: The 1st Awaji International Workshop on Electron Spin Science and technology: Biological and Materials Science Oriented Applications
  • 発表場所: Awaji Yumebutai
  • 招待講演
• [学会発表] Total Chemical Synthesis and Semi-synthesis of Histone H3 and H4 by the Use of Cys-Pro Ester Auto-activating Unit for the Thioester (2013)
  • 著者名/発表者名: Toru Kawakami, Yuichi Akai, Ryo Yoshikawa, Isao Suetake, Shoji Tajima, Saburo Aimoto
  • 学会等名: 4th Asia-pacific International peptide symposium, 50th Japanese Peptide symposium
  • 発表場所: ホテル阪急エキスポパーク
• [学会発表] CRISPR/Cas9システムによる哺乳類半数体ES細胞のゲノム操作 (2013)
  • 著者名/発表者名: 堀居拓郎、森田純代、木村美香、小林遼平、田村大樹、高橋陵宇、木村博信、末武勲、大畑広和、岡本康司、安部由美子、田嶋正二、落谷孝広、畑田出穂
  • 学会等名: 分子生物学会
  • 発表場所: 神戸ポートアイランド
• [学会発表] 小分子RNA配列と相補的なDNAを切断するCRISPR/Cas9ヌクレアーゼを用いた高効率ゲノム編集 (2013)
  • 著者名/発表者名: 堀居拓郎、森田純代、木村美香、田村大樹、小林遼平、山﨑美帆、家坂直子、高橋陵宇、木村博信、末武勲、大畑広和、岡本康司、田嶋正二、落谷孝広、峯岸敬、伊藤理廣、安部由美子、畑田出穂
  • 学会等名: 第5回日本RNAi研究会
  • 発表場所: グランドプリンスホテル広島
• [学会発表] シロイヌナズナSMOM3はヘテロクロマチン遺伝子の発現を正に制御する (2013)
  • 著者名/発表者名: 西村泰介、山本章子、Broger Larissa,山口勝司、末武勲、三島優一、加藤悦子、富田洋子
  • 学会等名: 第７回日本エピジェネティクス研究会年会
  • 発表場所: 奈良県新公会堂
• [学会発表] ケミカルライゲーションによる修飾ヒストン合成法の開発：K20トリメチル化ヒストンH4の合成とテトラソームの再構成 (2013)
  • 著者名/発表者名: 川上 徹，吉川 諒，相本三郎，田嶋正二，末武 勲
  • 学会等名: 第７回日本エピジェネティクス研究会年会
  • 発表場所: 奈良県新公会堂
• [学会発表] DNA鎖長とNp95のSRA領域はDnmt1のRFTSを触媒ポケットから除去するステップに寄与する (2013)
  • 著者名/発表者名: アーメット・キャン・ベルキュレック、有田 恭平、竹下 浩平、中川 敦史、白川 昌宏、末武 勲、田嶋 正二
  • 学会等名: 第７回日本エピジェネティクス研究会年会
  • 発表場所: 奈良県新公会堂
• [学会発表] Dnmt1のRFTSと触媒領域間の水素結合のDNAメチル化に果たす役割 (2013)
  • 著者名/発表者名: ロナルド G. ガルビレス、長谷川貴志、木村博信、ジャファル シャリフ、古関明彦、末武勲、田嶋正二
  • 学会等名: 第７回日本エピジェネティクス研究会年会
  • 発表場所: 奈良県新公会堂
• [学会発表] ヘテロクロマチン蛋白質1aによるヌクレオソーム内のK9メチル化ヒストンH3の選択的認識機構の解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 三島優一、渡辺真、川上徹、大谷淳二、木村宏、白川昌宏、西村紀、相本三郎、田嶋正二、末武勲
  • 学会等名: 第７回日本エピジェネティクス研究会年会
  • 発表場所: 奈良県新公会堂
• [学会発表] ヘミメチル化DNAによるヌクレオソーム再構成とDnmt1によるメチル化 (2013)
  • 著者名/発表者名: 岡 翔太、ラウラ ブルックナー、三島優一、末武勲、田嶋正二
  • 学会等名: 第７回日本エピジェネティクス研究会年会
  • 発表場所: 奈良県新公会堂
• [学会発表] マウスES細胞におけるヒドロキシメチルシトシンの産生と消去 (2013)
  • 著者名/発表者名: 木村博信、大谷淳二、川上 徹、白川昌宏、末武 勲、田嶋正二
  • 学会等名: 第７回日本エピジェネティクス研究会年会
  • 発表場所: 奈良県新公会堂
• [学会発表] Hinge and chromoshadow of HP1α participate in recognizing K9 methylated histone H3 in nucleosomes (2012)
  • 著者名/発表者名: 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.
  • 学会等名: FASEB (Federation of American Societies for Experimental Biology) Science Reseach Conference. Biological methylation: From DNA and histone to disease
  • 発表場所: the sivertree hotel, snowmass village, Colorado (USA).
• [学会発表] Multi-step process of maintenance methylation (2012)
  • 著者名/発表者名: Tajima, S., Takeshita, K., Suetake, I., and Nakagawa, A
  • 学会等名: FASEB (Federation of American Societies for Experimental Biology) Science Reseach Conference. Biological methylation: From DNA and histone to disease
  • 発表場所: the sivertree hotel, snowmass village, Colorado.(USA)
  • 招待講演
• [学会発表] De novo型DNAメチル化酵素Dnmt3a2とコリプレッサータンパク質Trim28の結合様式 (2012)
  • 著者名/発表者名: 木村 博信、末武 勲、田嶋 正二
  • 学会等名: 分子生物学会
  • 発表場所: 福岡国際会議場・マリンメッセ福岡
• [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: 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(東京)
• [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: 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（東京）
• [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: 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(東京)
• [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: 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(東京）
• [図書] エピジェネティクスと病気 (2013)
  • 著者名/発表者名: 末武勲
  • 総ページ数: 6
  • 出版者: 遺伝子医学MOOK 25号