細胞周期調節におけるCcrMの役割
出典: フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』 (2021/05/27 11:38 UTC 版)
「細胞周期調節メチル化酵素」の記事における「細胞周期調節におけるCcrMの役割」の解説
DNAメチル化は、真核生物では細胞分化や胚発生などのプロセスを調節するエピジェネティックな修飾である。一方、原核生物では、自己認識の役割を果たしエンドヌクレアーゼ（制限酵素）によってDNAが切断されるのを防ぐ（制限修飾系）。また、DamおよびCcrMといったOrphanMTaseでは、遺伝子発現の制御も行われる。 CcrMの役割は、海洋モデル生物であるカウロバクター・クレセンタス(Caulobacter crescentus)で特徴づけられている。この系統は細胞分裂時に非対称に分裂し、茎細胞と泳動細胞という異なる表現型と遺伝子発現の形態を持つ娘細胞を生成するため、細胞周期とエピジェネティクスの研究に適している。泳動細胞は単一のべん毛と極性線毛を持ち、その可動性を特徴としている。一方で、茎細胞は軸を持ち、基板となる細胞外物質に固定されている。茎細胞はすぐにS期に入りますが、泳動細胞はG1期にとどまり、再びS期に入る前に茎細胞へと分化する。 S期の茎細胞は、DNAの複製に際して、2つのヘミメチル化DNA二本鎖を生成する。これは、DNA合成の鋳型鎖ではメチル化修飾が保存されるのに対し、新規に合成される鎖では合成直後は無修飾であるため、最終的なDNA二本鎖では片方にしかメチル化修飾がついていない状態になるためである。このDNAは、S期の終わりにのみ生成されるCcrMによって、その後急速にメチル化される。この酵素は約20分で4000以上のモチーフ配列（典型的には5'-GANTC-3 '部位）をメチル化し、CceMはその後Lonプロテアーゼによって速やかに分解される。この高速なメチル化修飾は、いくつかの遺伝子の転写制御において重要な役割を果たし、細胞分化を制御する。CcrMの発現はCtrAマスターレギュレーターによって調節され、さらにさまざまな5'-GANTC-3 '部位のメチル化部位がCcrMの発現を調節する。これは、この部位がヘミメチル化されたS期の終わりにのみ発生する。このプロセスでは、CtrAは分割前の状態でCcrMと1000を超える遺伝子の発現を調節し 、SciPは非複製細胞でのCcrM転写の活性化を防ぐ。
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