| 研究概要 |
平成23年に維持メチル化反応の中心的存在であるマウス由来Dnmt1のX線結晶構造解析により、Dnmt1は多段階的な構造変化を伴う調節機構により維持メチル化反応を行っていること明らかにした (Takeshita, K., et. al., (2011) Proc. Natl. Acad. Sci. USA)。よって基質であるヘミメチル化DNAの複合体構造解析を行い、Dnmt1のヘミメチル化DNAの認識特異性を明らかにする。
平成24年度から本年度にかけてDnmt1とメチル基を導入するシトシン塩基を 5-fluoro-deoxycytosineに置換した共有結合性基質を用い複合体を調製した。複合体試料を用いて約2000条件の結晶化スクリーニングを行い、微小な結晶を確認した。その結晶を大型放射光施設Spring-8にて回折実験を行ったところ蛋白質結晶と思われる回折点を得ることは出来なかった。その理由として、結晶が微小であるため回折強度が弱く回折点を観測できなかったものと考えられられる。
一方でDnmt1の触媒中心はRFTSドメインに塞がれておりヘミメチル化DNAが結合するためには、このRFTSドメインが触媒中心から遊離する必要がある。そのメカニズムの候補としてUhrf1(Np95)が考えられた。そして本年度にUhrf1(Np95)のヘミメチル化DNA認識ドメイン(SRA)とRFTSとの相互作用によってRFTSがDnmt1の触媒ポケットから放り出され、基質DNAが近づけることができるようになることを示し、またSRAはRFTSと相互作用することによりヘミメチル化DNAを放すことを示す研究成果を共著として報告した(Berkyurek A.C., Suetake I., Arita K., Takeshita K., et al (2014) J. Biol. Chem.)。
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