DNA methyltransferase activity of chromomethylase CMT3 was regulated by E3 SUMO ligase AtSIZ1

Abstract

크로마틴 리모델링은 유전자 기능 발현을 조절하는 새로운 개념이다. 크로마틴 리모델링이 일어나기 위해 진핵세포에서는 여러 유전자 발현 단계의 조절을 거친다. 그중 메칠화는 후성유전이 일어나기 위해 일어나는 여러 단계의 조절 기작 중 하나이다. 그 중 메칠화에는 두 가지 기작이 있는데 히스톤 메칠화와 디엔에이 메칠화가 있다. 히스톤 메칠화는 히스톤 잔기에 메칠화가 일어나는 현상을 말하며 디엔에이 메칠화는 디엔에이 염기서열 중 C에 메칠화가 일어나는 현상을 말한다. 동물의 크로마틴 리모델링 기작에서는 디엔에이 메칠화 기작에는 CG메칠화와 CHH메칠화 두가지가 있으며 이 중 수모화가 CG 메칠화의 조절에 기여한다고 알려져 있다. 수모화가 되어 디엔에이 메칠화 효소의 활성이 증가한다고 알려져 있으며 이는 식물에서도 디엔에이 메칠화와 수모화가 연관이 있을 수 있다는 것을 말해준다. 그리고 번역 후 단백질 변이 기작에는 여러가지 기작이 있다. 이 중 수모화는 수모 단백질이 결합하여 단백질의 기능을 조절하는 기작으로서 다양한 생물학적 기작에 관여하는 중요한 생물학적 기작 중 하나이다. 선행연구에 따르면 질소동화 단백질이 수모화가 일어난 다는 것이 밝혀져 있다. 그리고 진핵세포의 생물 기작은 수모화에 의해 다양한 단백질의 기능이 강화되거나 안정화가 된다고 알려져 있다. 따라서 이 논문에서는 질소 환원 유전자에 대한 수모화와 디엔에이 메칠화의 영향에 대해 조사를 하였다. 디엔에이 메칠화 효소 중 CMT3, CHG 메칠화 효소가 수모화가 일어나는지 아닌지에 대해 증명을 하였고 또한 우리는 수모화가 된 CMT3 디엔에이 메칠화 효소가 수모화 여부에 따라 애기장대에서 암모늄 처리시 CMT3의 메칠화 효소의 활성이 어떻게 달라지는지 알아보았다.