ＤＮＡ維持メチル化におけるＤＮＡ複製装置の役割

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 24790290
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 医化学一般
• 研究機関: 名古屋市立大学
• 研究代表者: 西山 敦哉 名古屋市立大学, 医学(系)研究科(研究院), 講師 (50378840)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2014-03-31
• キーワード: DNAメチル化 / ユビキチン化 / DNA複製 / 試験管内系 / クロマチン

研究概要

DNAのメチル化は細胞固有の遺伝子発現制御に重要な役割を果たしており、その維持機構の破綻は細胞のがん化や異常な発生・分化の原因となる。我々は、アフリカツメガエル卵抽出液を用いて、DNA複製に伴う維持DNAメチル化を試験管内で再現することに成功し、その分子機構について詳細な解析を行った。その結果、(1)DNAメチル化酵素Dnmt1のリクルーターであるUhrf1がDNA複製時特異的にヒストンH3をユビキチン化すること、(2)ユビキチン化H3がDnmt1をメチル化部位へ呼びこむプラットホームとして機能していることを明らかにし、DNAメチル化維持機構について新たなモデルを提唱した。

研究成果

• [雑誌論文] Uhrf1-dependent H3K23 ubiquitylation couples maintenance DNA methylation and replication (2013)
  • 著者名/発表者名: Atsuya Nishiyama, Luna Yamaguchi, Jafar Sharif, Yoshikazu Johmura, Takeshi Kawamura, Keiko Nakanishi, Shintaro Shimamura, Kyohei Arita, Tatsuhiko Kodama, Fuyuki Ishikawa, Haruhiko Koseki, and Makoto Nakanishi
  • 雑誌名: Nature 巻: 502(7470) ページ: 249-253
  • DOI: 10.1038/nature12488
  • 査読あり
• [学会発表] Regulation of DNA methylation-coupled histone H3 ubiquitylation (2014)
  • 著者名/発表者名: Atsuya Nishiyama, Luna Yamaguchi, and Makoto Nakanishi
  • 学会等名: Replication, repair and transcription; coupling mechanisms and chromatin dynamics for genome integrity
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2014-02-05
• [学会発表] Uhrf1依存的なヒストンH3のユビキチン化を介したDNA維持メチル化制御機構 (2013)
  • 著者名/発表者名: 西山敦哉, 山口留奈, Jafar Sharif, 城村由和, 川村猛, 中西圭子, 島村真太郎, 有田恭平, 児玉龍彦, 石川冬木, 古関明彦, 中西真
  • 学会等名: 第36回分子生物学会年会
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2013-12-06
• [学会発表] ヒストンH3のユビキチン化とDNA維持メチル化制御 (2013)
  • 著者名/発表者名: 西山敦哉
  • 学会等名: 平成25年度遺伝研研究会 「クロマチンによる遺伝情報のエピジェネティック制御機構」
  • 発表場所: 三島
  • 年月日: 2013-10-18
• [学会発表] Uhrf1依存的なPCNAのモノユビキチン化を介したTLSポリメラーゼとDNA維持メチル化の関わり (2012)
  • 著者名/発表者名: 山口留奈, 西山敦哉, 城村由和, 島村真太郎, 石川冬木, 秋山昌広, 真木寿治, 中西真
  • 学会等名: 第35回分子生物学会年会
  • 発表場所: 博多
  • 年月日: 2012-12-11
• [学会発表] ヒストンH3のユビキチン化を介したDNA維持メチル化の監視機構 (2012)
  • 著者名/発表者名: 西山敦哉, 山口留奈, 城村由和, 島村真太郎, 石川冬木, 川村猛, Jafar Sharif, 古関明彦, 中西真
  • 学会等名: 第35回分子生物学会年会
  • 発表場所: 博多
  • 年月日: 2012-12-11
• [学会発表] Implication of TLS in maintaining genome integrity under defective maintenance DNA methylation through Uhrf1-dependent PCNA ubiquitylation (2012)
  • 著者名/発表者名: Yamaguchi L, Nishiyama A, Johmura Y, Shimamura S, Ishikawa F, Hanaoka F, and Nakanishi M
  • 学会等名: The 8^<th> 3R Symposium
  • 発表場所: 淡路
  • 年月日: 2012-11-25
• [学会発表] Uhrf1-mediated histone H3 ubiquitylation couples DNA methylation with DNA replication (2012)
  • 著者名/発表者名: Nishiyama A, Yamaguhi L, Johmura Y, Shimamura S, Ishikawa F, Sharif J, Koseki H, and Nakanishi M
  • 学会等名: The 8^<th> 3R Symposium
  • 発表場所: 淡路
  • 年月日: 2012-11-25
• [図書] エピジェネティクスキーワード事典 (2013)
  • 著者名/発表者名: 西山敦哉, 山口留奈, 中西真
  • 総ページ数: 67-72
  • 出版者: 羊土社