DNMT1(DNA (cytosine-5)-methyltransferase 1)は、DNAメチル化の過程において、DNAの特定のCpG英語版構造へメチル基の転移を触媒する酵素である。ヒトでは、DNMT1遺伝子によってコードされる[5]。DNMT1はDNAメチルトランスフェラーゼファミリーの一部を構成する。このファミリーには他にDNMT3ADNMT3Bが含まれる。

DNMT1
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4YOC, 3EPZ, 3PTA, 3SWR, 4WXX

識別子
記号DNMT1, ADCADN, AIM, CXXC9, DNMT, HSN1E, MCMT, m.HsaI, DNA (cytosine-5-)-methyltransferase 1, DNA methyltransferase 1
外部IDOMIM: 126375 MGI: 94912 HomoloGene: 124071 GeneCards: DNMT1
遺伝子の位置 (ヒト)
19番染色体 (ヒト)
染色体19番染色体 (ヒト)[1]
19番染色体 (ヒト)
DNMT1遺伝子の位置
DNMT1遺伝子の位置
バンドデータ無し開始点10,133,342 bp[1]
終点10,231,286 bp[1]
遺伝子の位置 (マウス)
9番染色体 (マウス)
染色体9番染色体 (マウス)[2]
9番染色体 (マウス)
DNMT1遺伝子の位置
DNMT1遺伝子の位置
バンドデータ無し開始点20,818,505 bp[2]
終点20,871,184 bp[2]
RNA発現パターン
さらなる参照発現データ
遺伝子オントロジー
分子機能 メチルトランスフェラーゼ活性
DNA結合
トランスフェラーゼ活性
promoter-specific chromatin binding
methyl-CpG binding
zinc ion binding
DNA-methyltransferase activity
クロマチン結合
金属イオン結合
血漿タンパク結合
RNA結合
DNA (cytosine-5-)-methyltransferase activity
DNA-binding transcription factor activity, RNA polymerase II-specific
細胞の構成要素 pericentric heterochromatin
replication fork
核質
ヘテロクロマチン
細胞核
生物学的プロセス C-5 methylation of cytosine
regulation of transcription, DNA-templated
maintenance of DNA methylation
positive regulation of DNA methylation-dependent heterochromatin assembly
negative regulation of transcription by RNA polymerase II
transcription, DNA-templated
メチル化
DNAメチル化
positive regulation of gene expression
negative regulation of gene expression, epigenetic
positive regulation of histone H3-K4 methylation
regulation of cell population proliferation
negative regulation of histone H3-K9 methylation
cellular response to amino acid stimulus
遺伝子発現調節
Ras protein signal transduction
negative regulation of transcription, DNA-templated
DNA methylation on cytosine
DNA methylation involved in embryo development
chromatin organization
DNA methylation on cytosine within a CG sequence
遺伝子発現の負の調節
positive regulation of vascular associated smooth muscle cell proliferation
negative regulation of vascular associated smooth muscle cell apoptotic process
negative regulation of vascular associated smooth muscle cell differentiation involved in phenotypic switching
出典:Amigo / QuickGO
オルソログ
ヒトマウス
Entrez
Ensembl
UniProt
RefSeq
(mRNA)

NM_001130823
NM_001379
NM_001318730
NM_001318731

NM_001199431
NM_001199432
NM_001199433
NM_010066
NM_001314011

RefSeq
(タンパク質)

NP_001124295
NP_001305659
NP_001305660
NP_001370

NP_001186360
NP_001186361
NP_001186362
NP_001300940
NP_034196

NP_001391614

場所
(UCSC)
Chr 19: 10.13 – 10.23 MbChr 19: 20.82 – 20.87 Mb
PubMed検索[3][4]
ウィキデータ
閲覧/編集 ヒト閲覧/編集 マウス

機能

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この酵素はDNAの維持メチル化を担い、受け継がれたエピジェネティックなパターンの複製の正確性を保証している。ヘミメチル化DNA上のCpGのメチル化に対して非常に明確な選択性を有する[6]。しかしながら、DNMT1はトランスポゾンや父親由来のインプリンティング制御領域など特定のゲノム条件下ではde novoメチル化も触媒する[7][8]。メチル化パターンの異常は、ヒトの特定種の腫瘍や発生異常と関係している[9][10]

相互作用

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DNMT1は次に挙げる因子と相互作用することが示されている。

DNMT1は細胞周期S期に高度に転写され、娘DNA鎖に新たに形成されたヘミメチル化部位のメチル化に必要である[18]。PCNAやUHRF1英語版との相互作用は、DNMT1の複製フォークへの局在への関与が示唆されている[19]。DNMT1とG9aの直接的な協働は、細胞分裂時のDNAとヒストンH3リジン9番残基(H3K9)のメチル化を調整している[17]。このクロマチンのメチル化は、哺乳類の発生過程での遺伝子発現の安定的な抑制に必要である。

モデル生物

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遺伝子ノックアウト実験からは、この酵素がマウス細胞におけるメチル化の大部分を担っていることが示されており、胚発生にも必要不可欠である[20]。母性因子と接合子由来のDnmt1の双方の欠損によって、胚盤胞ではインプリンティング領域が完全に脱メチル化されることも示されている[21]

臨床的意義

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DNMT1は造血幹細胞(HSC)において重要な役割を果たす。DNMT1が減少したHSCは、移植後に効率的に自己複製を行うことができない[22]。腸管上皮幹細胞(ISC)や乳腺幹細胞(MaSC)など他の種類の幹細胞でも重要であることが示されている。DNMT1の条件的欠失は、腸管のメチル化の全体的な低下と腸陰窩の拡大を引き起こし、ISCの分化のタイミングやMaSCの増殖と維持に変化が生じる[23]

出典

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  1. ^ a b c GRCh38: Ensembl release 89: ENSG00000130816 - Ensembl, May 2017
  2. ^ a b c GRCm38: Ensembl release 89: ENSMUSG00000004099 - Ensembl, May 2017
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  9. ^ “Mutations in DNMT1 cause hereditary sensory neuropathy with dementia and hearing loss”. Nature Genetics 43 (6): 595–600. (June 2011). doi:10.1038/ng.830. PMC 3102765. PMID 21532572. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3102765/. 
  10. ^ Entrez Gene: DNMT1 DNA (cytosine-5-)-methyltransferase 1”. 2021年8月7日閲覧。
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関連文献

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関連項目

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外部リンク

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