翻訳後修飾因子SUMOによる細胞系譜制御機構の解明

翻译后修饰因子 SUMO 阐明细胞谱系控制机制

基本信息

批准号：
03J50831
负责人：
内村康寛
金额：
$ 1.66万
依托单位：
Kumamoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2003
资助国家：
日本
起止时间：
2003 至 2005
项目状态：
已结题

项目摘要

ヘテロクロマチンの形成により転写が不活性状態になることは良く知られている。その特徴としてCpG DNAやヒストンH3K9などのメチル化修飾の濃縮が観察される。一方、転写抑制に関与する翻訳後修飾としてSUMO修飾が注目されているが、SUMO修飾とメチル化修飾がヘテロクロマチン形成の制御においてどのように連携しているのかは明らかでない。今回、酵母2ハイブリド法によりSUMO-2/3と選択的に相互作用する因子としてMCAF1を同定し、MCAF1とSUMO-2/3の相互作用に関して解析を進めた。まず、特定の細胞株において、SUMO-2/3とMCAF1が、ヒストンH3K9トリメチル化やヘテロクロマチンタンパク質HP1等と共局在することを見いだした。次に、MCAF1内のSUMO-2/3と相互作用する965-975領域を変異させた変異型MCAF1はSUMO-2/3との相互作用を欠き、965-975領域の過剰発現やsiRNAによるSUMO-2/3ノックダウンによりMCAF1がMBD1集積部位に共局在できなくなることを観察した。これらの結果は、MCAF1のヘテロクロマチンへの濃縮、あるいはヘテロクロマチンでの機能発現に、MCAF1-SUMO-2/3間の相互作用が重要であることを示している。これまでの研究から、MCAF1はヒストンH3K9メチル化酵素SETDB1やメチル化CpG結合タンパク質MBD1と相互作用することが明らかにされており、こうした点を考慮すると、ヘテロクロマチンの形成にSUMO修飾とDNAやヒストンのメチル化修飾が協調的に働いていることを推定させるものといえる。

众所周知，转录由于异染色质的形成而变得失活。其特征是CpG DNA和组蛋白H3K9等甲基化修饰的富集。另一方面，SUMO修饰作为参与转录抑制的翻译后修饰而受到关注，但尚不清楚SUMO修饰和甲基化修饰如何协同控制异染色质形成。在这里，我们利用酵母二杂交方法鉴定出MCAF1是选择性与SUMO-2/3相互作用的因子，并继续分析MCAF1和SUMO-2/3之间的相互作用。首先，我们发现 SUMO-2/3 和 MCAF1 在某些细胞系中与组蛋白 H3K9 三甲基化和异染色质蛋白 HP1 共定位。接下来，突变体MCAF1，其中MCAF1中与SUMO-2/3相互作用的965-975区域发生突变，缺乏与SUMO-2/3的相互作用，并且SUMO-2/3敲低使MCAF1无法共定位具有 MBD1 积累位点。这些结果表明MCAF1和SUMO-2/3之间的相互作用对于异染色质中MCAF1的浓度或其在异染色质中的功能表达很重要。先前的研究表明，MCAF1 与组蛋白 H3K9 甲基转移酶 SETDB1 和甲基化 CpG 结合蛋白 MBD1 相互作用，SUMO 修饰以及 DNA 和组蛋白形成对于异染色质的形成非常重要。