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ゲノムDNAにおける特異的なDNAメチル化修飾などのエピジェネティックな情報が、細胞分裂を通して次世代の子孫細胞へ継承する機構は、動物・植物が正常に胚発生、恒常性維持を達成するための基盤となる重要な分子機構である。本研究では、DNAメチル化継承の主要酵素であるDnmt1に着目し、その細胞内局在調節に関与するDnmt1機能ドメインを同定し、複製領域局在に必要な素過程・分子機構を明確にすることを目的とする。本年度は、昨年度に同定したDnmt1細胞内局在調節ドメイン候補領域について、その詳細な性状解析を行なった。具体的には、局在調節候補ドメインに変異を導入したDnmt1タンパク質の細胞内局在、in vitroおよびin vivoにおけるDNAメチル化酵素活性、分子間相互作用を検討した。細胞内局在解析については、細胞周期(特にDNA複製期)依存性および細胞局在阻害薬剤の効果に焦点をしぼり検討した。In vitro酵素活性については、バキュロウイルス発現系による精製Dnmt1組換えタンパク質を作製し、DNA基質へのメチル基転移活性を測定した。In vivo酵素活性については、低メチル化状態のゲノムをもつDnmt1変異細胞へDnmt1 cDNAを導入し、細胞ゲノムDNAのメチル化修飾が正常レベルに回復するかどうかにより検討した。既知のDnmt1結合分子とDnmt1タンパク質との相互作用は、Dnmt1発現動物細胞における免疫沈降法、あるいは大腸菌による組換えタンパク質を用いたGST-プルダウン法の二つの方法により検討した。これらの解析により、Dnmt1細胞内局在調節ドメインの基本的性状を明らかにしつつある。次年度では引き続きこれらの解析を行なうとともに、新規相互作用分子の探索をすすめていく。本研究により、いまだ不明な点が多いDNAメチル化継承機構の分子的理解の進展が期待できる。
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