エピジェネティクスは、遺伝子発現の遺伝性の変化がDNA配列自体の変化なしにどのように発生するかの研究です。重要なエピジェネティックなメカニズムの1つは、DNA分子への「メチル基」と呼ばれる化学修飾の追加を含みます。これらの修飾は、DNAメチルトランスフェラーゼ（DNMT）と呼ばれる酵素によって触媒されます。
DNMTは、いくつかの異なるタンパク質を含むマルチサブユニット複合体です。これらの複合体の正確な構造とそれらがDNAとどのように相互作用するかはよく理解されていません。しかし、カリフォルニア大学の研究者による最近の研究では、ロサンゼルスは現在、この重要な質問に光を当てています。
Cryo-Electron顕微鏡と呼ばれる手法を使用して、研究者は、細胞分裂中にDNAメチル化パターンの維持を担当するDNMT1複合体の高解像度画像を取得することができました。画像は、複合体が複合体の上部にあるメチルトランスフェラーゼドメインを備えたユニークな「帽子」形状を持っていることを明らかにしました。
この帽子の形状は、DNMT1複合体の機能にとって重要です。複合体がDNA分子に結合し、メチルトランスフェラーゼドメインを正しい位置に配置して、DNAにメチル基を追加することができます。
また、この研究は、DNMT1複合体がDNMT3Lと呼ばれる調節タンパク質を含むいくつかの他のタンパク質と相互作用することを明らかにしました。この相互作用は、DNMT1複合体のDNA分子の特定の領域への適切なターゲティングにとって重要です。
この研究の結果は、DNMT1複合体の構造と機能、およびそれがエピジェネティックな遺伝子調節にどのように寄与するかについての重要な洞察を提供します。この情報は、DNMT1および他のエピジェネティックな酵素を標的とする新薬の開発につながり、癌や神経変性障害などの疾患を治療することにつながる可能性があります。
