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塩基除去修復によるゲノムワイドなゲノム情報の再構築

公募研究

研究領域ゲノム複製・修復・転写のカップリングと普遍的なクロマチン構造変換機構
研究課題/領域番号 23131519
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

配分区分補助金
審査区分 生物系
研究機関熊本大学

研究代表者

斉藤 寿仁  熊本大学, 自然科学研究科, 教授 (50211925)

研究期間 (年度) 2011-04-01 – 2013-03-31
研究課題ステータス 完了 (2012年度)
配分額 *注記
6,630千円 (直接経費: 5,100千円、間接経費: 1,530千円)
2012年度: 6,630千円 (直接経費: 5,100千円、間接経費: 1,530千円)
キーワードDNA脱メチル化 / 塩基除去修復 / クロマチン / エピゲノム / ユビキチン / SUMO / 翻訳後修飾 / 脱メチル化
研究実績の概要

Ring finger protein 4(RNF4)は、SUMOというユビキチンに似た因子を選択的に認識するE3リガーゼです。2010年に、このRNF4がエピジェネティックな細胞の分化に関わるDNAの脱メチル化に関与することが報告されました。
DNAのメチル化は、細胞の分化と脱分化に重要と考えられています。本研究ではRNF4がThymine DNA Glycosylase (TDG)という因子と複合体を形成し、塩基除去修復という形でDNAの脱メチル化のプロセスに関連する可能性について解析しました。
DNAのメチル化は、CpGサイトと呼ばれるシトシンとグアニンが連続して並ぶ配列がメチル化酵素DNMT1によってメチル化を受けます。このメチル化レベルの維持のためにDNAに結合する因子MBD1がメチル化シトシンを認識して結合します。また、DNAの脱メチル化は何らかの刺激によってメチル化シトシンが露出し、酸化酵素TETによって酸化を受けるとされています。複雑な反応系ですが、この反応に関わるタンパク質の複合体の集合と分散がSUMOとユビキチン修飾によって制御される可能性が指摘され、その分子基盤の一端を明らかにしました。この反応の分子制御の詳細については現在も解析が進められています。面白いことに、メチル化に働くMBD1と、脱メチル化に働くTDGは同じくSUMO化を受けることが知られており、メチル化に関して拮抗的な因子群が、SUMOを介して制御を受けることを指摘しました。。

現在までの達成度 (段落)

24年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

24年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2012 実績報告書
  • 2011 実績報告書
  • 研究成果

    (28件)

すべて 2013 2012 2011 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (22件) (うち招待講演 1件) 備考 (1件) 産業財産権 (1件) (うち外国 1件)

  • [雑誌論文] Role of RNF4 in the ubiquitination of Rta of Epstein-Barr virus.2013

    • 著者名/発表者名
      Yang YC
    • 雑誌名

      J. Biol. Chem.

      巻: in press

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Establishment of a human cell line stably overexpressing mouse Nip45 and characterization of Nip45 subcellular localization.2013

    • 著者名/発表者名
      Hashiguchi K, Ozaki M, Kuraoka I, Saitoh H.
    • 雑誌名

      Biochem Biophys Res Commun.

      巻: 430(1) 号: 1 ページ: 72-77

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2012.11.020

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Characterization of the C-terminal diglycine motif of SUMO-1/3.2012

    • 著者名/発表者名
      Yamada K
    • 雑誌名

      Biosci Biotechnol Biochem.

      巻: 76(5) ページ: 1035-1037

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Characterization of the C-Terminal Diglycine Motif of SUMO-1/32012

    • 著者名/発表者名
      Yamada, et al
    • 雑誌名

      Biosci.Biotech.Biochem.

      巻: (In press)

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] SUMO修飾とSUMO相互作用因子によるクロマチンと核構造の制御2012

    • 著者名/発表者名
      斉藤 雅幸
    • 学会等名
      第85回日本生化学会
    • 発表場所
      福岡国際会議場
    • 年月日
      2012-12-14
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] SUMO認識型ユビキチンリガーゼRNF4によるTDGグリコシラーゼを含むDNA脱メチル化酵素複合体の機能制御2012

    • 著者名/発表者名
      吉開 裕司
    • 学会等名
      第85回日本生化学会
    • 発表場所
      福岡国際会議場
    • 年月日
      2012-12-14
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] SUMOのC末端GGモチーフ変異体の作製とその発現による細胞内タンパク質の修飾制御2012

    • 著者名/発表者名
      山田 紘司
    • 学会等名
      第85回日本生化学会
    • 発表場所
      福岡国際会議場
    • 年月日
      2012-12-14
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] DNAメチル化酵素 Thymin-DNA Glycosylase (TDG)のSUMO化修飾による機能制御2012

    • 著者名/発表者名
      森山 大志
    • 学会等名
      第85回日本生化学会
    • 発表場所
      福岡国際会議場
    • 年月日
      2012-12-14
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Nip45はSUMO修飾の制御に関わりプロテアソーム阻害に応答する2012

    • 著者名/発表者名
      橋口 耕太郎
    • 学会等名
      第85回日本生化学会
    • 発表場所
      福岡国際会議場
    • 年月日
      2012-12-14
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 冷却ショックによるHL-60細胞のクロマチン脱凝縮形成2012

    • 著者名/発表者名
      河田 仁
    • 学会等名
      第35回日本分子生物学会
    • 発表場所
      福岡国際会議場
    • 年月日
      2012-12-11
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] セミインタクト細胞を用いた核膜孔とクロマチンテリトリーの解析2012

    • 著者名/発表者名
      斉藤 雅幸
    • 学会等名
      第35回日本分子生物学会
    • 発表場所
      福岡国際会議場
    • 年月日
      2012-12-11
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] DNA脱メチル化因子Thymine-DNA Glycosylase (TDG)のSUMO修飾による機能制御2012

    • 著者名/発表者名
      森山 大志
    • 学会等名
      第35回日本分子生物学会
    • 発表場所
      福岡国際会議場
    • 年月日
      2012-12-11
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] SUMOのC末端GGモチーフ変異体の作製とその発現による細胞内タンパク質の修飾制御2012

    • 著者名/発表者名
      山田 紘司
    • 学会等名
      第35回日本分子生物学会
    • 発表場所
      福岡国際会議場
    • 年月日
      2012-12-11
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Nip45はSUMO修飾の制御に関わりプロテアソーム阻害に応答する2012

    • 著者名/発表者名
      橋口 耕太郎,
    • 学会等名
      第35回日本分子生物学会
    • 発表場所
      福岡国際会議場
    • 年月日
      2012-12-11
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] SUMO認識型ユビキチンリガーゼRNF4によるTDGグリコシラーゼを含むDNA脱メチル化酵素複合体の機能制御2012

    • 著者名/発表者名
      倉嶋愛
    • 学会等名
      第6回日本エピジェネティクス研究会
    • 発表場所
      東京学術総合センタ-
    • 年月日
      2012-05-14
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 脱メチル化因子TDGのSUMO化修飾と分解による機能制御2012

    • 著者名/発表者名
      森山大志
    • 学会等名
      第6回日本エピジェネティクス研究会
    • 発表場所
      東京学術総合センタ-
    • 年月日
      2012-05-14
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] SUMOによるエピゲノム制御2012

    • 著者名/発表者名
      斉藤寿仁
    • 学会等名
      The 8th Japan-China Cooperative Life Science Symposium
    • 発表場所
      熊本大学医学部
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      藤光由佳、斉藤寿仁, 他
    • 学会等名
      第5回日本エピジェネティクス研究会
    • 発表場所
      KKRホテル熊本
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] ヒト好中球の分化に伴う核分葉化の分子制御2011

    • 著者名/発表者名
      河田仁、斉藤寿仁, 他
    • 学会等名
      第5回日本エピジェネティクス研究会
    • 発表場所
      KKRホテル熊本
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] ユビキチンとSUMOのC末端GGモチーフ変異体の作製とその発現による細胞内タンパク質の修飾2011

    • 著者名/発表者名
      山田紘司、斉藤寿仁, 他
    • 学会等名
      第84回日本生化学会
    • 発表場所
      京都国際会館
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      吉開裕司、斉藤寿仁, 他
    • 学会等名
      第84回日本生化学会
    • 発表場所
      京都国際会館
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Molecular mimicry between Nip45 and SUMO, and its implications for chromatin regulation2011

    • 著者名/発表者名
      橋口耕太郎、斉藤寿仁, 他
    • 学会等名
      第34回日本分子生物学会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Molecular Studies on ATRA-Induced HL-60 Myeloid Leukemia Cell2011

    • 著者名/発表者名
      河田仁、斉藤寿仁, 他
    • 学会等名
      第34回日本分子生物学会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] The effects of Polyethyleneimine Exposure on Chromatin and Nuclear Morphology in Digitonine-Permeabilized HeLa Cell2011

    • 著者名/発表者名
      斉藤雅幸、斉藤寿仁, 他
    • 学会等名
      第34回日本分子生物学会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] The C-Terminal Diglycine Motif Mutants, SUMO-1/3-AA, Form SDS-DTT-Resistant Complexes with Cellular Proteins2011

    • 著者名/発表者名
      里岡真衣、斉藤寿仁, 他
    • 学会等名
      第34回日本分子生物学会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Regulation of active DNA demethylation enzyme, the thymine DNA glycosylase TDG, by SUMOylation and ubiquitinylation2011

    • 著者名/発表者名
      森山大志、斉藤寿仁, 他
    • 学会等名
      第34回日本分子生物学会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [備考]

    • URL

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

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [産業財産権] 物質導入用液体培地及び細胞内への物質導入方法2011

    • 発明者名
      王斗艶、斉藤寿仁, 他
    • 権利者名
      熊本大学
    • 出願年月日
      2011-05-25
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 外国

URL: 

公開日: 2013-05-31   更新日: 2018-03-28  

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