ゲノムのヒドロキシメチルシトシン修飾の調節と機能解析

2016 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 15K18456
• 研究機関: 国立研究開発法人理化学研究所
• 研究代表者: 高橋 沙央里 国立研究開発法人理化学研究所, 多細胞システム形成研究センター, 研究員 (80748856)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2017-03-31
• キーワード: DNA脱メチル化 / エピジェネティクス / ヒドロキシメチル化シトシン

研究実績の概要

平成27年度にはタンパク質DNMT1を用いて、1塩基レベルで安定に5-ヒドロキシメチル化シトシン（5hmC）を検出する方法の開発を行った。DNMT1は比較的安定して存在することができる。このDNMT1を用いる方法は再現性よく5hmCを検出することはできたものの、酵素活性がロットにより異なるため、使用前に必ず5hmC、5mC（5-メチル化シトシン）および非修飾シトシンを含む合成オリゴを用いた酵素の品質チェックが必須であった。
そのためより簡便な方法を開発する目的で、平成28年度はDNMT1ではなく、化学的手法（酸化剤・AZADOL/BAIB）による5hmCの検出を試みた。この酸化剤による方法は合成オリゴを用いた実験では再現性がよく、簡便な操作で実験が可能であった。また、ES細胞を用いて5hmCの検出を行ったところ、先行研究で5hmCが存在すると考えられた場所で確かに5hmCが存在することが確認できた。さらに、AZADOL/BAIBによる酸化は非常にマイルドな酸化条件であるため、DNA分解も少なく、少量サンプルからの5hmC検出にも利用できる可能性が示唆された。

研究成果

• [雑誌論文] Simple and accurate single base resolution analysis of 5-hydroxymethylcytosine by catalytic oxidative bisulfite sequencing using micelle incarcerated oxidants (2016)
  • 著者名/発表者名: Seketsu Fukuzawa, Saori Takahashi. Kazoo Tachibana, Shoji Tajima, Isao Suetake
  • 雑誌名: Bioorganic & Medicinal Chemistry 巻: 24 ページ: 4254-4262
  • DOI: 10.1016/j.bmc.2016.07.016
  • 査読あり
• [雑誌論文] Live imaging of X chromosome reactivation dynamics in early mouse development can discriminate naive from primed pluripotent stem cells (2016)
  • 著者名/発表者名: Shin Kobayashi, Yusuke Hosoi, Hirosuke Shiura, Kazuo Yamagata, Saori Takahashi, Yoshitaka Fujihara, Takashi Kohda, Masaru Okabe, Fumitoshi Ishino
  • 雑誌名: Development 巻: 143 ページ: 2958-2964
  • DOI: 10.1242/dev.136739
  • 査読あり
• [学会発表] DNA脱メチル化制御機構の解析 (2016)
  • 著者名/発表者名: 高橋沙央里、末武勲
  • 学会等名: 第16回日本蛋白質科学会
  • 発表場所: 福岡国際会議場（福岡県福岡市）
  • 年月日: 2016-06-09 – 2016-06-09
  • 招待講演