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2011 年度 実績報告書

塩基除去修復によるゲノムワイドなゲノム情報の再構築

公募研究

研究領域ゲノム複製・修復・転写のカップリングと普遍的なクロマチン構造変換機構
研究課題/領域番号 23131519
研究機関熊本大学

研究代表者

斉藤 寿仁  熊本大学, 大学院・自然科学研究科, 教授 (50211925)

キーワードSUMO / ユビキチン / 翻訳後修飾 / 脱メチル化 / 塩基除去修復 / クロマチン
研究概要

塩基除去修復によるメチル化C(^<5m>C)の脱メチル化はエピゲノム情報の消去の主要な反応経路と考えられている。しかし、ヒストン修飾や転写・複製との関わりなど、その分子基盤は不明な点が多い。RNF4はSUMO化タンパク質を認識し、SUMO-ユビキチン複合鎖を形成するRING型ユビキチンリガーゼで、真核生物で高度に保存されている。近年、RNF4と塩基除去修復酵素チミンDNAグリコシラーゼTDGとAPE1を中核とする複合体が、ゲノムワイドの脱メチル化に関わることが報告され、注目されている。本研究では、分子から細胞レベルでの解析を行い、RNF4が形成するSUMO-ユビキチン複合鎖やRNF4-TDG-APE1を含む塩基除去/^<5m>C脱メチル化複合体の構造と機能を明らかにする。
RNF4-TDGを中核とする脱メチル化複合体の複製時における機能制御の解析
1)RNF4-TDGあるいはRNF4-TDG複合体の構成因子を酵母2ハブリッド、免疫沈降、細胞・Xenopus卵抽出液より探索する。SUMOに対する抗体による免疫沈降物の解析も並行する。
2)SUMOとユビキチン修飾の標的として知られるtopoisomerase IIとヒストンシャペロンCAF1 p150サブユニットは構成因子の候補と考えられることから、個別に複合体の活性に対する効果を生化学的・細胞生物学的な手法で解析を行う。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

RNF4-TDG複合体の標的としてTETと呼ばれる酵素群の解析を開始できたことは、本研究計画における大きな進展と考えている。CAF-1 p150とトポイソメラーゼ IIに相互作用するTTTRAPの解析もcDNAの発現を中心に順調に進展していると判断した。

今後の研究の推進方策

平成23年度の実験の継続と発展を目指す。加えて、RNF4-TDG/TTRAP 1複合体の構成因子の過剰発現によるGain-of-Functionの解析やRNF4-TDG/TTRAP複合体の構成因子のsiRNAによるLoss-of-Functionの解析を計画する。

  • 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)

    • 査読あり
  • [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
      20111213-20111216
  • [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
      20111213-20111216
  • [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, 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
      20111213-20111216
  • [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
      20111213-20111216
  • [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
      20111213-20111216
  • [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
      20110921-20110924
  • [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
      20110921-20110924
  • [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
      20110519-20110520
  • [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
      20110519-20110520
  • [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
      国際特許PCT/JP2011/062032
    • 出願年月日
      2011-05-25
    • 外国

URL: 

公開日: 2013-06-26  

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