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2023 年度 実績報告書

ヒスチジンメチル化酵素METTL9の活性制御機構と生物学的意義の解明

研究課題

研究課題/領域番号 20H02947
研究機関筑波大学

研究代表者

大徳 浩照  筑波大学, 生存ダイナミクス研究センター, 講師 (30361314)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2024-03-31
キーワードヒスチジンメチル化 / タンパク質メチル化 / METTL9 / N結合型糖鎖修飾 / 細胞外分泌
研究実績の概要

研究代表者は、ヒスチジン残基のπメチル化を触媒する酵素METTL9を世界で初めて同定し、さらに昨年度までに、METTL9は新規の翻訳後修飾として2ヶ所のN結合型糖鎖の付加を受けることを見出していた。
今年度はこの糖鎖修飾の機能的な役割を解明するため、まずタンパク質間相互作用に与える影響を検討した。METTL9の糖鎖修飾部位のアスパラギンをアラニンに置換した変異体(2NA)および野性型の共免疫沈降を行い、それぞれに結合したタンパク質をMALDI-TOF/MSにより解析したところ、糖鎖修飾依存的な結合因子として小胞体シャペロンとして知られるCalnexinを同定した。またMETTL9-FLAGを発現させた細胞の培養上清を抗FLAG抗体で免疫沈降することで、細胞外分泌の有無を評価した結果、METTL9は糖鎖修飾依存的に細胞外に分泌されることが明らかとなった。さらなる解析の結果、METTL9はジスルフィド結合を形成して、細胞外で二量体を形成していること、分泌後のMETTL9は少なくともin vitroでヒスチジンメチル化活性を有することが示された。そこで次にMETTL9が細胞外において何らかの基質タンパク質をメチル化している可能性を検証するため、マウス血漿を用いたin vitroメチル化実験を行った。質量分析の結果、研究代表者らはMETTL9が血漿中の数種類のタンパク質をヒスチジンメチル化することを見出した。
現在は、基質候補となるタンパク質のメチル化がもつ機能的意義について解明を進めている。

現在までの達成度 (段落)

令和5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

令和5年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2023 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Histidine Nτ-methylation identified as a new posttranslational modification in histone H2A at His-82 and H3 at His-392023

    • 著者名/発表者名
      Hayashi Takahiro、Daitoku Hiroaki、Uetake Toru、Kako Koichiro、Fukamizu Akiyoshi
    • 雑誌名

      Journal of Biological Chemistry

      巻: 299 ページ: 105131~105131

    • DOI

      10.1016/j.jbc.2023.105131

    • 査読あり
  • [雑誌論文] γ-enolase (ENO2) is methylated at the <i>N</i>τ position of His-190 among enolase isozymes2023

    • 著者名/発表者名
      Kasai Fumiya、Kako Koichiro、Maruhashi Syunsuke、Uetake Toru、Yao Yuan、Daitoku Hiroaki、Fukamizu Akiyoshi
    • 雑誌名

      The Journal of Biochemistry

      巻: 174 ページ: 279~289

    • DOI

      10.1093/jb/mvad042

    • 査読あり
  • [学会発表] Protein histidine methylation: An old and new post-translational modification2023

    • 著者名/発表者名
      Hiroaki Daitoku
    • 学会等名
      8th Meeting of the Asian Forum for Chromosome and Chromatin Biology
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] ヒスチジンNτ-メチル化修飾の新規基質γ-enolaseの同定2023

    • 著者名/発表者名
      笠井郁也、加香孝一郎、丸橋俊介、大徳浩照、深水昭吉
    • 学会等名
      第46回日本分子生物学会
  • [学会発表] 質量分析による哺乳類ヒストンのヒスチジンメチル化修飾の同定2023

    • 著者名/発表者名
      林岳宏、大徳浩照、加香孝一郎、深水昭吉
    • 学会等名
      第96回日本生化学会大会
  • [学会発表] ヒスチジンメチル化酵素METTL9は糖鎖修飾を受けて細胞化に分泌される2023

    • 著者名/発表者名
      池田音緒、大徳浩照、関口直希、加香孝一郎、深水昭吉
    • 学会等名
      第96回日本生化学会大会
  • [学会発表] ヒスチジンメチル化酵素METTL9における糖鎖修飾と細胞外分泌の役割2023

    • 著者名/発表者名
      池田音緒、大徳浩照、関口直希、加香孝一郎、深水昭吉
    • 学会等名
      2023年度日本生化学会関東支部例会
  • [備考] ヒストンタンパク質の新たな翻訳後修飾としてヒスチジンメチル化を発見

    • URL

      https://www.tsukuba.ac.jp/journal/medicine-health/20230911140000.html

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公開日: 2024-12-25  

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