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2022 年度 実施状況報告書

ヒストン修飾によるDNAメチル化維持活性促進機構の生化学的研究とその機能評価

研究課題

研究課題/領域番号 18K06095
研究機関中村学園大学

研究代表者

末武 勲  中村学園大学, 栄養科学部, 教授 (80304054)

研究分担者 茶谷 絵理  神戸大学, 理学研究科, 准教授 (00432493)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2024-03-31
キーワードDnmt1 / Dnmt3
研究実績の概要

エピジェネティクスは、DNA配列の変異によらず、環境や疾患などにより、遺伝子発現が変化する現象である。この現象の分子的背景には、核タンパク質であるヒストン分子上の化学修飾、DNAの修飾(メチル化、ヒドロキシメチル化)、RNA、さらにはクロマチン構造変化などがある。なかでも、DNAのメチル化は、その形成過程と維持過程に大別される。特に、DNAのメチル化の形成過程は、胎児の発生過程、細胞分化、そして癌化などにかかかわる現象であり、どのように機能しているかは生体にとって重要である。なお、一旦形成過程でメチル化模様が形成されると細胞分裂過程で、高効率で維持されていくことがよく知られている。このDNAメチル化を形成する酵素の一つにDnmt3aがあり、一方、維持する酵素として、Dnmt1がある。本年度は、共同研究により、それら酵素の関係を示すことができた。

これまでに、私は、ES細胞では、DNAメチル化状態は大きく変化することが知られている。新たにDNAメチル化模様が書き入れられると、TETという酵素がそのメチル化をヒドロキシメチル化され、それがDnmt1で認識されないため、脱メチル化を繰り返すという内容に、ついて以前に報告している(Otani et al. PLOSone, 2013)。しかしながら、ES細胞で、およそDNAメチル化レベルが一定な理由はまだ明らかになっていない。共同研究により、Dnmt1の活性に依存せずに、Dnmt3がメチルする部位や時期を決定しうることが分かった。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

現在まで、順調に論文が出ているため。

今後の研究の推進方策

現在のところ、このヒストン修飾とDNA修飾との研究を研究を共同研究で進めており、本年度中に論文にする。

次年度使用額が生じた理由

2022年度は、予想外に単年度予算が入ったため。2023年度は、本残予算を用いて、研究をさらに前にすすめます。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2023 2022

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (2件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件) 図書 (2件)

  • [雑誌論文] DNMT1 regulates the timing of DNA methylation by DNMT3in an enzymatic activity-dependent manner in mouse embryonic stem cells2022

    • 著者名/発表者名
      Ito T, Kubiura-Ichimaru M, Bogutz A, Lefebvre L, Suetake I, Tajima S, Tada M.
    • 雑誌名

      PLoS One

      巻: 17 ページ: e0262277

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0262277

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] エピジェネティクスの分子機構の動的理解と今後の発展 ―電子スピン共鳴と有機合成とタンパク質研究と,その将来について―2022

    • 著者名/発表者名
      末武勲,松尾龍人,武藤梨沙,宗正智,三島優一,北條裕信
    • 雑誌名

      日本中性子科学会「波紋」

      巻: 2月号 ページ: 33 37

  • [学会発表] Synthesis of post-translationally modified histone protein and their Functional Study2022

    • 著者名/発表者名
      Hironobu Hojo, Toru Kawakami, Isao Suetake
    • 学会等名
      14 th Australian Peptide Conference
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] ESRによるHP1ヒンジのダイナミクスとDNA結合2022

    • 著者名/発表者名
      末武勲、佐藤和信、川上徹、杉下友晃、武藤梨沙、三島優一、工位武治、藤原敏道、武居俊樹、北條裕信、宮田真人、荒田敏明
    • 学会等名
      第45回日本分子生物学会年会
  • [図書] Biological application of EPR. in Analytical techniques for the elucidation of protein function2023

    • 著者名/発表者名
      Suetake I, Mutoh R, Mishima Y, So M, Hojo H
    • 総ページ数
      25
    • 出版者
      Wiley
    • ISBN
      1119886325
  • [図書] Domain Structure of the Dnmt1, Dnmt3a, and Dnmt3b DNA Methyltransferases2022

    • 著者名/発表者名
      Shoji Tajima, Isao Suetake, Kohei Takeshita, Atsushi Nakagawa, Hironobu Kimura, Jikui Song
    • 総ページ数
      23
    • 出版者
      Springer
    • ISBN
      978-3-031-11454-0

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公開日: 2023-12-25  

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