The role of DNA replication machinery in maintenance of DNA methylation

DNA复制机制在维持DNA甲基化中的作用

• 批准号: 24790290
• 负责人: NISHIYAMA Atsuya
• 金额: $ 2.83万
• 依托单位: Nagoya City University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2012
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2012-04-01 至 2014-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-24790290/
• 关键词: DNAメチル化; ユビキチン化; DNA複製; 試験管内系; クロマチン; Trim28; Dnmt1; Uhrf1; PCNA; ヒストン; ユビキチン

Faithful propagation of DNA methylation patterns during DNA replication is critical for maintaining cellular phenotypes of individual differentiated cells. However, it is unclear how the maintenance of DNA methylation and DNA replication is coordinated. Using Xenopus egg extracts, we successfully reproduce maintenance DNA methylation in vitro. We found that Uhrf1 has an activity to ubiquitylate histone H3. Dnmt1, which converts hemi-methyl DNA to full-methyl DNA, preferentially associates with ubiquitylated histone H3 in vitro through a region previously identified as a replication foci targeting sequence. We also show that ubiquitin ligase activity of Uhrf1 is essential for Dnmt1 recruitment to DNA replication sites and maintaining DNA methylation in mammalian cultured cells. Our finding represent the first evidence of the mechanistic link between DNA methylation and DNA replication through histone H3 ubiquitylation.

DNA复制过程中DNA甲基化模式的忠实传播对于维持单个分化细胞的细胞表型至关重要。然而，目前还不清楚DNA甲基化和DNA复制的维持是如何协调的。使用非洲爪蟾卵提取物，我们成功地复制维持DNA甲基化在体外。我们发现Uhrf1具有泛素化组蛋白H3的活性。Dnmt 1，它转换半甲基DNA全甲基DNA，优先与泛素化组蛋白H3在体外通过一个区域先前确定为复制焦点靶向序列。我们还表明，Uhrf1的泛素连接酶活性是必不可少的Dnmt 1招聘到DNA复制位点和维持哺乳动物培养细胞中的DNA甲基化。我们的发现代表了DNA甲基化和DNA复制之间通过组蛋白H3泛素化的机制联系的第一个证据。

项目成果

Regulation of DNA methylation-coupled histone H3 ubiquitylation

DNA 甲基化偶联组蛋白 H3 泛素化的调控

• 发表时间: 2014
• 作者: Atsuya Nishiyama;Luna Yamaguchi;and Makoto Nakanishi
• 通讯作者: and Makoto Nakanishi

Uhrf1-mediated histone H3 ubiquitylation couples DNA methylation with DNA replication

Uhrf1介导的组蛋白H3泛素化将DNA甲基化与DNA复制结合起来

• 发表时间: 2012
• 作者: Nishiyama A;Yamaguhi L;Johmura Y;Shimamura S;Ishikawa F;Sharif J;Koseki H;and Nakanishi M
• 通讯作者: and Nakanishi M

Implication of TLS in maintaining genome integrity under defective maintenance DNA methylation through Uhrf1-dependent PCNA ubiquitylation

TLS 通过 Uhrf1 依赖性 PCNA 泛素化在 DNA 甲基化维护缺陷下维持基因组完整性的意义

• 发表时间: 2012
• 作者: Yamaguchi L;Nishiyama A;Johmura Y;Shimamura S;Ishikawa F;Hanaoka F;and Nakanishi M
• 通讯作者: and Nakanishi M

ヒストンH3のユビキチン化を介したDNA維持メチル化の監視機構

通过组蛋白 H3 泛素化监测 DNA 维持甲基化的机制

• 发表时间: 2012
• 作者: 西山敦哉;山口留奈;城村由和;島村真太郎;石川冬木;川村猛;Jafar Sharif;古関明彦;中西真
• 通讯作者: 中西真

エピジェネティクスキーワード事典

表观遗传学关键词百科全书

• 发表时间: 2013
• 作者: 堀優太郎;森下環;中村遼;小柴和子;竹内純
• 通讯作者: 竹内純