転写伸長機構を介したDNAメチル化機構の解明

• 研究課題/領域番号: 25650007
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 分子生物学
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 木村 博信 大阪大学, たんぱく質研究所, 助教 (60378891)
• 連携研究者: 田嶋 正二 大阪大学, たんぱく質研究所, 教授 (50132931)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2016-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2015年度)
• 配分額: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円); 2015年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2014年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2013年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
• キーワード: DNAメチル化 / 転写伸長 / DNAのメチル化機構 / 転写伸長因子

研究成果の概要

次世代シーケンサーを用いた解析により、転写活性の高い遺伝子のgene bodyが高メチル化状態になっていることが明らかになっている。本研究計画は、DNAメチル化機構と転写伸長機構が、どのようにしてDNAメチル化模様形成に関わっているのかを明らかにすることを目的にした。その結果、1.細胞内においてDnmt3aとRpb1は結合していること、2.転写が活性化している遺伝子のgene bodyにおいて、Dnmt3a、Rpb1とH3K36me3が存在していること、3. Dnmt3a およびDnmt3bの両方がgene bodyのDNAメチル化に関与していることを明らかにした。

研究成果

• [雑誌論文] Dual functions of the RFTS domain of Dnmt1 in replication-coupled DNA methylation and in protection of the genome from aberrant methylation (2015)
  • 著者名/発表者名: Ronald Garingalao Garvilles, Takashi Hasegawa, Hironobu Kimura, Jafar Sharif, Masahiro Muto, Haruhiko Koseki, Saori Takahashi, Isao Suetake, and Shoji Tajima
  • 雑誌名: PLoS ONE 巻: 10 号: 9 ページ: e0137509-e0137509
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0137509
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] The mTOR pathway controls cell proliferation by regulating the FoxO3a transcription factor via SGK1 kinase (2014)
  • 著者名/発表者名: Mori S, Nada S, Kimura H, Tajima S, Takahashi Y, Kitamura A, Oneyama C, Okada M.
  • 雑誌名: PLos ONE 巻: 9(2) 号: 2 ページ: e88891-e88891
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0088891
  • 査読あり / オープンアクセス
• [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] 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
• [学会発表] 細胞周期阻害剤による5hmC産生機構の解明 (2015)
  • 著者名/発表者名: 木村博信、堀居拓郎、大谷順二、末武 勲、畑田出穂、田嶋正二
  • 学会等名: 第9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: 2015-05-25
• [学会発表] マウスES細胞での5hmC化を介した脱メチル化後のDnmt1の役割 (2014)
  • 著者名/発表者名: 首浦武作志、木村博信、田嶋正二、多田政子
  • 学会等名: 第３７回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: パシフィコ横浜（神奈川）
  • 年月日: 2014-11-25 – 2014-11-27
• [学会発表] CRISPR/Cas法による樹立した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: 35.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、安部由美子、畑田出穂
  • 学会等名: 第３７回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: パシフィコ横浜（神奈川）
  • 年月日: 2014-11-25 – 2014-11-27
• [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、遠井紀江、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: 伊藤国際学術研究センター（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: 伊藤国際学術研究センター（東京）
  • 年月日: 2014-05-25 – 2014-05-27
• [学会発表] マウス半数体ES細胞とCRISPR/Cas9法を用いたTet1ファミリーのゲノム編集 (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、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、安部由美子、畑田出穂
  • 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: 伊藤国際学術研究センター（東京）
  • 年月日: 2014-05-25 – 2014-05-27
• [学会発表] マウスES細胞における5mCと5hmCの連続変換によるメチル化制御 (2014)
  • 著者名/発表者名: 首浦武作志、岡野正樹、木村博信、田嶋正二、多田政子
  • 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: 伊藤国際学術研究センター（東京）
  • 年月日: 2014-05-25 – 2014-05-27
• [学会発表] 細胞の形質を司るエピジェネティクス～DNAメチル化から考える～ (2014)
  • 著者名/発表者名: 木村博信
  • 学会等名: 第１８回関西大学先端科学技術シンポジウム
  • 発表場所: 大阪府関西大学
  • 招待講演
• [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、ジャファル・シャリフ、古関明彦、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] Relative positions of 5-hydroxymethylcytosine and 5-methylcytosine at promoter correlate with the level of gene expression. (2013)
  • 著者名/発表者名: Kimura, H., Suetake, I., Tooi, N., Kawakami, T., Thomoto, T., Aiba, K., Nakatsuji, N and Shoji Tajima
  • 学会等名: International Symposium on Transcription and Metabolism
  • 発表場所: 兵庫県淡路夢舞台