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2013 Fiscal Year Annual Research Report

SUMOとユビキチン複合鎖によるエピゲノム制御

Research Project

Project/Area Number 23616004
Research InstitutionKumamoto University

Principal Investigator

斉藤 寿仁  熊本大学, 自然科学研究科, 教授 (50211925)

KeywordsSUMO / ユビキチン / 細胞周期 / DNA脱メチル化 / 塩基除去修復 / PML / RNF4 / TDG
Research Abstract

TDGは、DNAのG:U/T塩基対のミスマッチ修復に関わるグリコシラーゼで、TETと連携して5mCの脱メチル化に関わることでDNAメチル化修飾の状態を能動的に制御する因子として機能する。TDGは翻訳後修飾因子SUMOとユビキチン修飾の基質であり、TDGはSUMO化によりDNA結合能が減弱し、S期においてユビキチン-プロテアソーム系により分解を受ける。TDGは主に核内に存在しているものの、核移行やDNA結合の制御、そしてS期における分解がどのように制御されているのかは不明な点が多い。本研究では、1) TDGの細胞内局在と発現量の変化とSUMO化の変動の相関、および2) SUMO依存型ユビキチンリガーゼRNF4との相互作用の解析とS期におけるTDGの分解について解析を行った。TDG変異体の解析からSUMO化とDNA結合や各局在との明確な関連性を見い出すことはできなかったが、TDGのN末端領域にNLS類似配列を推定し、能動的な核内輸送経路の存在を示すことができた。PML-bodyとの関連性も明確になった。また、TDGのS期分解については、RNF4が関与する可能性が低いことをsiRNAによるRNF4ノックダウン細胞の解析から示唆した。一方で、S期における分解とは独立する形で、細胞質に移行して分解する経路が存在することを示し、この経路におけるRNF4の関与を推定した。

  • Research Products

    (20 results)

All 2014 2013

All Journal Article (10 results) (of which Peer Reviewed: 10 results) Presentation (10 results)

  • [Journal Article] SUMO-modification and elimination of the active DNA demethylation enzyme TDG in cultured human cells.2014

    • Author(s)
      Moriyama T, Fujimitsu Y, Yoshikai Y, Sasano T, Yamada K, Murakami M, Urano T, Sugasawa K, Saitoh H.
    • Journal Title

      Biochem. Biophys. Res. Commn.

      Volume: in press Pages: in press

    • DOI

      doi: 10.1016/j.bbrc.2014.04.004

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] The SUMO-targeted ubiquitin ligase RNF4 localizes to etoposide-exposed mitotic chromosomes: Implication for a novel DNA damage response during mitosis.2014

    • Author(s)
      Saito M, Fujimitsu Y, Sasano T, Yoshikai Y, Ban-Ishihara R, Nariai Y, Urano T, Saitoh H.
    • Journal Title

      Biochem. Biophys. Res. Commn.

      Volume: in press Pages: in press

    • DOI

      doi: 10.1016/j.bbrc.2014.03.106

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Construction of a mouse Aos1-Uba2 chimeric SUMO-E1 enzyme, mAU, and its expression in baculovirus-insect cells2014

    • Author(s)
      Nakayama T, Yuasa E, Kanemaru A, Saito M, Saitoh H.
    • Journal Title

      Bioengineered

      Volume: 5 Pages: in press

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Assay methods for small ubiquitin-like modifier (SUMO)-SUMO-interacting motif (SIM) interactions in vivo and in vitro using a split-luciferase complementation system.2014

    • Author(s)
      Hirohama M, Voet AR, Ozawa T, Saitoh H, Nakao Y, Zhang KY, Ito A, Yoshida M.
    • Journal Title

      Anal Biochem.

      Volume: 448 Pages: 92-94

    • DOI

      doi: 10.1016/j.ab.2013.12.009

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Spectomycin B1 as a novel SUMOylation inhibitor that directly binds to SUMO E2.2013

    • Author(s)
      Hirohama M, Kumar A, Fukuda I, Matsuoka S, Igarashi Y, Saitoh H, Takagi M, Shin-ya K, Honda K, Kondoh Y, Saito T, Nakao Y, Osada H, Zhang KY, Yoshida M, Ito A.
    • Journal Title

      ACS Chem Biol.

      Volume: 8(12) Pages: 2635-2642

    • DOI

      doi: 10.1021/cb400630z

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Activation of the SUMO modification system is required for the accumulation of RAD51 at sites of DNA damage.2013

    • Author(s)
      Shima H, Suzuki H, Sun J, Kono K, Shi L, Kinomura A, Horikoshi Y, Ikura T, Ikura M, Kanaar R, Igarashi K, Saitoh H, Kurumizaka H, Tashiro S.
    • Journal Title

      J. Cell Sci.

      Volume: 126(Pt 22) Pages: 5284-5292

    • DOI

      doi: 10.1242/jcs.133744

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] The transcriptional cofactor MCAF1/ATF7IP is involved in histone gene expression and cellular senescence2013

    • Author(s)
      Sasai N, Saitoh N, Saitoh H, Nakao M.
    • Journal Title

      PLoS One.

      Volume: 8(7) Pages: e68478

    • DOI

      doi: 10.1371/journal.pone.0068478

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Molecular cloning and bacterial expression of the catalytic domain of the SENP1 gene of Oryzias latipes2013

    • Author(s)
      Obata S, Yuasa E, Seki D, Kitano T, Saitoh H.
    • Journal Title

      Biosci Biotechnol Biochem.

      Volume: 77(8) Pages: 1788-1791

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Role of RNF4 in the ubiquitination of Rta of Epstein-Barr virus.2013

    • Author(s)
      Yang YC, Yoshikai Y, Hsu SW, Saitoh H, Chang LK.
    • Journal Title

      J. Biol. Chem.

      Volume: 288(18): Pages: 12866-12879

    • DOI

      doi: 10.1074/jbc.M112.413393

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Establishment of a human cell line stably overexpressing mouse Nip45 and characterization of Nip45 subcellular localization.2013

    • Author(s)
      Hashiguchi K, Ozaki M, Kuraoka I, Saitoh H.
    • Journal Title

      Biochem Biophys Res Commun

      Volume: 430(1) Pages: 72-77

    • DOI

      doi: 10.1016/j.bbrc.2012.11.020

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] DNA複製部位におけるヒストンシャペロンCAF1のp150サブユニットとSUMO-2/3の相互作用に関する研究2013

    • Author(s)
      湯浅 映里, 斉藤 寿仁
    • Organizer
      分子生物学会
    • Place of Presentation
      神戸ポートアイランド
    • Year and Date
      20131203-20131206
  • [Presentation] 塩基除去修復反応でDNA脱メチル化を制御するDNAグリコシラーゼTDGの機能ドメインの解析2013

    • Author(s)
      桝田 実紗妃, 森山 大志, 村上 真隆, 斉藤 寿仁
    • Organizer
      分子生物学会
    • Place of Presentation
      神戸ポートアイランド
    • Year and Date
      20131203-20131206
  • [Presentation] in situ SUMO化反応系を用いた核膜孔SUMO-E3リガーゼRanBP2/Nup358の活性制御に関する研究2013

    • Author(s)
      中山 智文, 斉藤 寿仁
    • Organizer
      分子生物学会
    • Place of Presentation
      神戸ポートアイランド
    • Year and Date
      20131203-20131206
  • [Presentation] 好中球の分化と成熟に伴う細胞核の分子構造変換に関する研究2013

    • Author(s)
      河田 仁, 菊池 亮, 斉藤 寿仁
    • Organizer
      分子生物学会
    • Place of Presentation
      神戸ポートアイランド
    • Year and Date
      20131203-20131206
  • [Presentation] DNA脱メチル化酵素TDGのSUMO化修飾による機能制御2013

    • Author(s)
      森山 大志, 浦野 健, 菅澤 薫, 斉藤 寿仁
    • Organizer
      分子生物学会
    • Place of Presentation
      神戸ポートアイランド
    • Year and Date
      20131203-20131203
  • [Presentation] DNAトポイソメラーゼII阻害剤Etoposideで処理した染色体へのSUMO化依存的ユビキチンリガーゼRNF4の蓄積2013

    • Author(s)
      斉藤 雅幸, 浦野 健, 斉藤 寿仁
    • Organizer
      分子生物学会
    • Place of Presentation
      神戸ポートアイランド
    • Year and Date
      20131203-20131203
  • [Presentation] ヒト成熟好中球トHL60細胞を用いた分葉核と脱凝縮クロマチンネットワークの解析2013

    • Author(s)
      河田仁、斉藤寿仁
    • Organizer
      日本生化学会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜
    • Year and Date
      20130911-20130913
  • [Presentation] セミインタクト細胞を用いたSUMO修飾システムの制御基盤の解析2013

    • Author(s)
      斉藤寿仁、湯浅映里、中山智文
    • Organizer
      日本生化学会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜
    • Year and Date
      20130911-20130913
  • [Presentation] DNA脱メチル化因子Thimine DNA Glycosylase (TDG)のSUMO修飾による機能制御2013

    • Author(s)
      森山大志、浦野健、菅澤薫、斉藤寿仁
    • Organizer
      日本エピジェネティクス研究会
    • Place of Presentation
      奈良県新公会堂
    • Year and Date
      20130530-20130531
  • [Presentation] SUMO修飾とSUMO相互作用因子によるゲノムとエピゲノムの管理2013

    • Author(s)
      斉藤雅幸、斉藤寿仁
    • Organizer
      日本エピジェネティクス研究会
    • Place of Presentation
      奈良県新公会堂
    • Year and Date
      20130530-20130530

URL: 

Published: 2015-05-28  

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