DNMT3L

DNMT3L

DNMT3L（ディーエヌエムティーサンエル、DNA (cytosine-5)-methyltransferase 3-like）は、ヒトにおいてはDNMT3L遺伝子によって設計情報がコードされているタンパク質です。このタンパク質は細胞の核内に局在し、DNAメチルトランスフェラーゼと呼ばれる一群の酵素と構造的に類似しています。

機能

DNAのシトシン塩基の5位がメチル化されるCpGメチル化は、生命の発生過程、特に胚発生において非常に重要なエピジェネティックな修飾の一つです。また、親から受け継いだ遺伝子の発現様式が決まるゲノムインプリンティングや、メスにおけるX染色体の一方を不活性化するX染色体不活性化といった現象にも深く関わっています。哺乳類におけるDNAメチル化の重要性は、マウスを用いた研究などによっても実証されており、発生に不可欠なプロセスであることが明らかになっています。

DNMT3Lタンパク質は、その名称や構造からDNAメチルトランスフェラーゼと似ているように見えますが、実際にDNAメチル化反応を触媒するために必要な特定のアミノ酸残基を持っていません。そのため、DNMT3L単独ではDNAメチルトランスフェラーゼとしての酵素活性は示さないと考えられています。しかし、このタンパク質は別のDNAメチルトランスフェラーゼであるDNMT3Aと協力して働くことが知られています。DNMT3Lは、DNMT3Aによる「de novoメチル化」、つまり新しいDNA領域にメチル基を付加するプロセスを効率的に促進する役割を担っています。

特に、母親から受け継がれた特定の遺伝子領域のゲノムインプリンティングを確立するためには、DNMT3Lの存在が不可欠であることが示されています。ゲノムインプリンティングは、遺伝子の発現がその遺伝子が父親由来か母親由来かによって制御される現象であり、正常な発生や生命維持に極めて重要です。

さらに、DNMT3Lは、ヒストン脱アセチル化酵素であるHDAC1（Histone Deacetylase 1）と物理的に結合（相互作用）することが知られています。この相互作用を通じて、DNMT3Lは標的となる遺伝子の転写を抑制する機能も媒介していると考えられています。つまり、DNMT3LはDNAメチル化の調節だけでなく、クロマチン構造の修飾を介した遺伝子発現制御にも関与している多機能なタンパク質と言えます。

DNMT3L遺伝子からは、細胞内の選択的スプライシングという機構によって、アミノ酸配列が異なる少なくとも2種類の主要な転写バリアント（異なるmRNA分子）が生じることが報告されています。これらのバリアントがそれぞれ細胞内でどのような特定の役割を果たしているのかについては、詳細な研究が進められています。また、これら以外のスプライシングバリアントの存在も指摘されていますが、それらの生物学的な重要性については、現時点ではまだ十分に解明されていません。

相互作用

DNMT3Lは、ヒストン脱アセチル化酵素HDAC1と相互作用することが確認されています。

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出典: (記載なし)
関連文献: (記載なし)

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