カルシウムシグナルによるＤＮＡメチル化調節機構の提唱

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遺伝子の発現制御機構の一つにDNAメチル化修飾がある。DNA脱メチル化を誘導する酵素群として、TETファミリータンパク質（TET）が知られている。申請者はこれまでに、Calmodulin（CaM）がCa2+依存的にTETの活性を亢進させることを明らかにした。これは、Ca2+シグナルによるDNAメチル化調節を介した新規遺伝子発現制御機構の存在を示唆している。本研究では、Ca2+シグナルに依存する中枢神経系の分化発生過程に対し、CaM-TET相互作用がどのような影響を与えるかついて、CaMによる活性化能を失った変異型TETを発現するES細胞の分化実験により解析する。これにより、生体内でのCa2+シグナルによるDNAメチル化調節メカニズムの提唱を目指す。前年度までにCaMによるTETの活性亢進作用の詳細な分子メカニズムについての解析結果より、Ca2+/CaMがTETのアセチル化を増加させることでTETの活性を亢進させることを明らかとした。そこで、引き続き、CaM結合能を欠損させたTET変異体の代替として、生理的に同等であると考えられる非アセチル化変異体の作製を行った。さらに、前年度に構築した細胞内でのTET活性評価系を用いて作製した変異体の評価を行った。活性化に関与するアセチル化リジンは１残基のみでなく複数残基であることが示唆され、複数残基置換体の作出に着手したが、本年度には変異体の作出には至らなかった。また、CaMによるTETの活性亢進作用のさらに詳細なメカニズム解析を行ったところ、Ca2+/CaMはTET1CDのHDAC1による脱アセチル化を阻害することでTET1CDの活性を亢進させていることが明らかとなった。