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2011 年度 実施状況報告書

SUMOとユビキチン複合鎖によるエピゲノム制御

研究課題

研究課題/領域番号 23616004
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) 2011-04-28 – 2014-03-31
キーワード脱メチル化 / 翻訳後修飾 / SUMO / ユビキチン / クロマチン / 塩基除去修復 / 細胞分化 / 遺伝子発現
研究概要

本研究では、RNF4が形成するSUMO-ユビキチン複合鎖とRNF4-TDGを含む新規脱メチル化酵素複合体の構造と機能を明らかにすることで、5mCを中核とするエピゲノムネットワークの包括的解明に貢献する。申請者が独自に取り組んできたSUMO修飾とエピゲノム制御に関する研究を深化させ、発生工学や再生医療の発展を支える基盤情報を提供する。現在申請者は、自身の研究実績と国内外の研究状況から、競争はあるものの、RNF4の機能解析とTDGのSUMO修飾、およびRNF4-TDG複合体の研究は時機を得たものであり、研究の遂行は急務と考えている。そこで、本年度は、申請者の研究室ですでに確立している分子生物学(培養細胞内での過剰発現によるGain-of-Functionの解析とsiRNAによるLoss-of-Functionの解析)や生化学的手法(プルダウン解析)、および細胞イメージング等の手法を用い、I) RNF4によるSUMO-ユビキチン複合鎖の形成と認識の分子基盤、II) RNF4-TDGを中核とする脱メチル化複合体の構成因子の探索・同定およびその機能解析を行った。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

1)実験で使用するリコンビナントタンパク質が当初予想していたよりも発現と精製が困難であった。現在、大腸菌での発現系に加えて、バキュロウイルスの発現系も立ち上げて、こうした問題点を解決しつつある。2)siRNAを用いた機能解析は少し遅れている。技術的な問題点を解決する必要がある。3)その他はおおむね計画通りに進んでいると考えている。

今後の研究の推進方策

本年度の研究を継続・発展させる。分子生物学(培養細胞内での過剰発現によるGain-of-Functionの解析とsiRNAによるLoss-of-Functionの解析)や生化学的手法(プルダウン解析)、および細胞イメージング等の手法を用い、I) RNF4によるSUMO-ユビキチン複合鎖の形成と認識の分子基盤、II) RNF4-TDGを中核とする脱メチル化複合体の構成因子の探索・同定およびその機能解析を行う。

次年度の研究費の使用計画

次年度も本年度と同様に実験を主体とする研究計画を立てていることから、実験にかかわる物品と試薬類に多くの研究費を充てる予定である。また、研究打ち合わせや、研究発表を計画していることから、旅費も確保する必要がある。

  • 研究成果

    (12件)

すべて 2012 2011 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (9件) 備考 (1件) 産業財産権 (1件) (うち外国 1件)

  • [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 ページ: in press

    • 査読あり
  • [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
    • 年月日
      2011,05 – 19-20
  • [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
    • 年月日
      2011, 12 – 13-16
  • [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
    • 年月日
      2011, 12 – 13-16
  • [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
    • 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
    • 年月日
      2011, 12 – 13-16
  • [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
    • 年月日
      2011, 12 – 13-16
  • [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
    • 年月日
      2011, 12 – 13-16
  • [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
    • 年月日
      2011, 09 – 21-24
  • [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
    • 年月日
      2011, 09 – 21-24
  • [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
    • 年月日
      2011, 05 – 19-20
  • [備考]

    • URL

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

  • [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
    • 産業財産権番号
      特許: PCT/JP2011/062032
    • 出願年月日
      2011年05月25日
    • 外国

URL: 

公開日: 2013-07-10  

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