ヒストンユビキチン化が繋ぐGenetic情報とEpigenetic情報の複製-A novel histone ubiquitylation couples maintenance DNA methylation and DNA replicationGCOE特別セミナー（医科学教育セミナー）

DNAメチル化は遺伝子発現や、染色体構造を制御するエピジェネティック修飾で、細胞の分化、発生に重要な役割を果たしている。細胞増殖に伴うDNAメチル化の複製は、DNAメチル化酵素Dnmt１により触媒されるDNA維持メチル化機構により制御されている。メチル化CpGは半保存的に複製されないため、DNA複製後にヘミメチル化DNAがフルメチル化DNAに変換されなければならない。近年、ヘミメチル化DNA結合タンパク質であるUhrf１がDNA複製部位へのDnmt1の局在化に重要な役割を果たしていることが明らかになったが、いかなる分子機構によりDNA複製とDNA維持メチル化機構がカップリングするかについてはほとんど理解されていない。我々はUhrf1がDNA複製に依存してヒストンH2リジン２３をユビキチン化すること、このヒストンユビキチン化がDnmt1をDNA複製部位へ局在化させるのに必須の役割を果たしていることを見出した。本セミナーではヒストンユビキチン化制御を介したDNA維持メチル化機構について概説するとともに、細胞分化、疾患との関連についても議論したい。

Faithful propagation of DNA methylation patterns during DNA replication　is critical for maintaining cellular phenotypes of individual　differentiated cells. We recently discovered that Uhrf1-dependent　ubiquitylation of histone H3 at lysine 23 plays a prerequisite role in　the maintenance DNA methylatiojn. This ubiquitylation was required for　the recruitment of Dnmt1 to the DNA replication sites. The mutant Uhrf1　lacking ubiquitine ligase activity failed to maintain DNA methylation in　mammalian cultured cells. Our findings are thus the first evidence of　the mechanistic link between DNA methylation and DNA replication.
(使用言語)： Japanese