部位特異的なDNAメチル化によるヒトCDH1遺伝子発現制御機構の解析

通过位点特异性DNA甲基化分析人CDH1基因表达控制机制

• 批准号: 12680681
• 负责人: 白石 昌彦
• 金额: $ 1.98万
• 依托单位: National Cancer Center Research Institute and Research Center for Innovative Oncology, National Cancer Center Hospital East
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2000
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2000 至 2002
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-12680681/
• 关键词: DNAメチル化; CpGアイランド; CDH1遺伝子; 遺伝子不活性化; クロマチン; メチル化CpG結合タンパク質; ヒストン; ヒストンアセチル化; ヒストンメチル化; 不活性クロマチン; クロマチン免疫沈降法; 重亜硫酸修飾法; メチル化DNA結合カラム; in vivoフットプリント; DNA分解酵素感受性部位

ヒトがん細胞におけるCDH1遺伝子のエピジェネティックな不活性化において、DNAメチル化とヒストン修飾がどのように相互作用しているかを解析した。CDH1遺伝子の発現が抑制されている膀胱がん細胞T24、胃がん細胞HSC41では両者ともプロモータ領域が高度にメチル化され、ヒストンも低アセチル化状態にあった。ヒストンH3の9番目のリジン残基(H3K9)は両細胞ともメチル化されていた。しかしヒストンH3の4番目のリジン残基(H3K4)はT24細胞ではメチル化されていなかったが、HSC41細胞ではメチル化されていた。また同じ発現抑制細胞である肝がん細胞Li21ではプロモータ領域は低メチル化状態にあり、ヒストンH4の高アセチル化、H3K4、H3K9両方のメチル化が見出された。このように同じ発現抑制細胞間でもDNAメチル化、ヒストン修飾の実態には大きな差があることが見出された。しかしいずれの細胞もプロモータ領域が不活性クロマチンを形成し、転写因子の結合を阻害していた。これらの細胞をDNAメチル基転移酵素阻害剤で処理した場合Li21でのみCDH1遺伝子の発現回復が見られたが、ヒストン脱アセチル化酵素阻害剤処理では発現回復は見られなかった。これらの結果は、DNAメチル化がCDH1遺伝子発現抑制に重要な役割を果たしていること、またDNAメチル基転移酵素阻害剤処理による発現回復には特定の条件が必要であることを示している。

CDH1 gene expression in the cell was determined by DNA inactivation and DNA modification. The expression of CDH1 gene was inhibited in bladder cell T24 and stomach cell HSC41. The expression of CDH1 gene was inhibited in bladder cell T24 and stomach cell HSC41. The expression of CDH1 gene was inhibited in bladder cell T24 and stomach cell HSC41. The H3K9 residue in the H3K9 gene was found to be a part of the cell cycle. H3K4 is the most common residue in H24 cells and HSC41 cells. The same gene expression inhibitor cells, liver-derived cells, Li21 cells, H3K4 cells, H3K9 cells, and H3K4 cells were found in the low level of cell differentiation. The same gene expression inhibits the development of DNA in cells, and the same gene expression inhibits the development of DNA in cells In the middle of the cell cycle, the cell cycle is inactive, the cell cycle is formed, and the cell cycle is inhibited. In the case of cell DNA transfer enzyme inhibitor treatment, the recovery of CDH1 gene in Li21 cells can be observed. The results showed that DNA fragmentation was important for CDH1 gene expression inhibition, and specific conditions were necessary for DNA fragmentation enzyme inhibition treatment.

项目成果

Koizume et al.: "Treatment of tumor cells with histone deacetylase inhibitors results in altered recruitment of methyl-CpG binding proteins to a methylated CpG island."Biological Chemistry. 384(5). 787-790 (2003)

Koizume 等人：“用组蛋白脱乙酰酶抑制剂治疗肿瘤细胞会导致甲基 CpG 结合蛋白向甲基化 CpG 岛的募集发生改变。”生物化学。

Koizume et al.: "Treatment of tumor cells with histone deacetylase inhibitors results in altered recruitment of methyl-CpG binding proteins to a methylated CpG island"Biological Chemistry. 384(5)(印刷中). (2003)

Koizume 等人：“用组蛋白脱乙酰酶抑制剂治疗肿瘤细胞会导致甲基化 CpG 岛的甲基 CpG 结合蛋白的募集发生改变”Biological Chemistry 384(5)（出版中）。

M.Shiraishi et al.: "Heterogeneity in the methylation status of genomic DNA fragments demonstrating similar elution profiles in methyl-CpG binding domain column chromatography"Proceedings of the Japan Academy. 77(B). 208-211 (2001)

M.Shiraishi 等人：“基因组 DNA 片段甲基化状态的异质性在甲基 CpG 结合域柱层析中表现出相似的洗脱特征”日本科学院院刊。

Koizume et al.: "Heterogeneity in the modification and involvement of chromatin components of the CpG island of the silenced human CDH1 gene in cancer cells."Nucleic Acids Research. 30(21). 4770-4780 (2002)

Koizume 等人：“癌细胞中沉默的人 CDH1 基因的 CpG 岛染色质成分的修饰和参与存在异质性。”核酸研究。

Koizume et al.: "Specific methylation status of the entire CpG island is not a prerequisite for the formation of a inactive chromatin at the promoter region in cancer cells."Biological and Pharmaceutical Bulletin. 26(1). 127-128 (2003)

Koizume 等人：“整个 CpG 岛的特定甲基化状态并不是癌细胞启动子区域形成失活染色质的先决条件。”《生物与药物通报》。