遺伝情報の発現には塩基配列の変化を伴わないエピジェネティックな要因が寄与することが知られている。エピジェネティックな要因として、DNA中のシトシン塩基のメチル化修飾、ヒストンのアセチル化とメチル化修飾がある。これらの修飾は、DNAの収納状態、すなわち、クロマチン状態の調節を介して遺伝情報を制御している。ゲノムDNAのメチル化、ヒストンの脱アセチル化とメチル化は密接に連関し、協調的に調節されていると考えられているが、その関係の分子的な基盤は明らかではない。本研究では、特異的な修飾を持つヒストンを調製し、それを用いてヌクレオソームを再構成して、ヒストン修飾とDNAメチル化活性の間に直接的な、あるいは他の分子を介した関係が存在するのか否かを、DNAメチルトランスフェラーゼの再構成ヌクレオソームに対する活性を指標にすることにより明らかにする。
本年度はK9をトリメチル化したヒストンH3からジヌクレオソームを再構成して、Dnmt3aのメチル化活性を調べた。その結果、ヒストンH3K9のトリメチル化によりDnmt3aは有意にヌクレオソームコア領域をメチル化できるようになった。この結果はヒストンH3K9のメチル化修飾が他の因子を介することなく直接Dnmt3aがメチル化する領域に影響を与えていることを示している。ゲノムのメチル化模様形成機構の分子基盤一つを明らかにするもので、重要な結果である。
