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【研究概要】

論文引用情報はコチラ: Google scholar,  Web Of Science

哺乳類のDNAメチル化は細胞の遺伝子発現パターンを定義し、細胞形質を決めるエピジェネティックな情報です。個体の生涯を通して細胞が形質を保ったまま増殖するためには、細胞が獲得したDNAメチル化の情報が次世代の細胞に正確に受け継がれる必要があります。これをDNA維持メチル化と言います。DNA維持メチル化の破綻は、異常な遺伝子発現やゲノム不安定化をもたらし、がんや精神疾患など様々な疾病との関連が報告されています。

DNA維持メチル化ではDNAメチル化酵素DNMT1と、その呼び込み因子UHRF1の2つタンパク質が必須因子として共同的に働きます。UHRF1とDNMT1を中心に、DNA維持メチル化を制御する生体分子複合体をクライオ電子顕微鏡単粒子解析、X線結晶構造解析, X線溶液散乱, NMR, 高速AFMを用いた複合的な構造生命科学研究で解析し、DNA維持メチル化の分子機構の全容解明を目指します。また、がんの薬剤開発に向けたDNAメチル化を制御する薬剤の探索と開発によりエピゲノム創薬を目指しています。

【略歴】

• 2000年-2006年 横浜市立大学 生体超分子システム科学専攻 博士(理学) (PI: 佐藤衛 教授).
• 2005年より学振特別研究員DC2.
• 2006年-2009年 京都大学 工学研究科 学振特別研究員(PD) (PI:白川昌宏 教授).
• 2010年-2013年 京都大学 工学研究科 助教 (PI:白川昌宏 教授).
• 2013年‐2021年 横浜市立大学 生命医科学研究科 准教授 (PI).
• 2014年‐2018年 JSTさきがけ「ライフサイエンスの革新を目指した構造生命科学と先端的基盤」研究員
• 2017年‐2018年 九州大学生体防御研究所 防御分子構築学分野 客員准教授
• 2021年-            横浜市立大学 生命医科学研究科 構造生物学研究室 教授
• 2026年-            徳島大学 先端酵素学研究所 教授

キーワード：構造生命科学, クロマチン, エピジェネティクス, DNAメチル化

【代表論文】

• Kikuchi A, et al., Arita K (責任著者). Cryo-EM Reveals Evolutionarily Conserved and Distinct Structural Features of Plant CG Maintenance Methyltransferase MET1. Nature Communications 2025 (Cryo-EM).
• Wassing IE, et al., #Arita K (責任著者), #Funabiki H. CDCA7 is an evolutionarily conserved hemimethylated DNA sensor in eukaryotes. Science Advances 2024 (Cryo-EM)
• Hata K, et al., Arita K (責任著者). Structural basis for the unique multifaceted interaction of DPPA3 with the UHRF1 PHD finger. Nucleic Acids Res. 2022 (NMR)
• Kikuchi A, et al., Arita K (責任著者). Structural basis for activation of DNMT1. Nat Commun (featured article). 2022 (Cryo-EM, SAXS)
• Kori S, et al., Arita K (責任著者). Structure-based screening combined with computational and biochemical analyses identified the inhibitor targeting the binding of DNA Ligase 1 to UHRF1. Bioorg Med Chem. 2021 (X-ray crystallography)
• Kori S, et al., Arita K (責任著者). Serine 298 Phosphorylation in Linker 2 of UHRF1 Regulates Ligand-Binding Property of Its Tandem Tudor Domain. J Mol Biol. 2020 (SAXS, MD)
• Nishiyama A, et al., Arita K (責任著者), Leonhardt H, Nakanishi M. Two distinct modes of DNMT1 recruitment ensure stable maintenance DNA methylation. Nat Commun. 2020 (X-ray crystallography, SAXS)
• Kori S, et al., Arita K (責任著者). Structure of the UHRF1 Tandem Tudor Domain Bound to a Methylated Non-histone Protein, LIG1, Reveals Rules for Binding and Regulation. Structure. 2019 (X-ray crystallography, SAXS, HS-AFM)
• Ishiyama S, et al., Arita K (責任著者), Nakanishi M. Structure of the Dnmt1 Reader Module Complexed with a Unique Two-Mono-Ubiquitin Mark on Histone H3 Reveals the Basis for DNA Methylation Maintenance. Mol Cell.  (featured article). 2017 (X-ray crystallography)
• Arita K, et al., Shirakawa M. Recognition of modification status on a histone H3 tail by linked histone reader modules of the epigenetic regulator UHRF1. PNAS 2012 (X-ray crystallography, SAXS, NMR)
• Arita K, et al., Shirakawa M. Recognition of hemi-methylated DNA by the SRA protein UHRF1 by a base-flipping mechanism. Nature. 2008 (X-ray crystallography)
• Arita K, et al., Sato M. Structural basis for histone N-terminal recognition by human peptidylarginine deiminase 4. PNAS 2006 (X-ray crystallography)
• Arita K, et al., Sato M. Structural basis for Ca(2+)-induced activation of human PAD4. Nat Struct Mol Biol. 2004 (X-ray crystallography)

 【主な受賞歴】

• 令和4年度横浜市立大学理事長・学長賞 優秀賞 (2023年)
• 平成29年度横浜市立大学 学長奨励賞 (2018年)
• 平成27年度文部科学大臣賞若手科学者賞（2015年）
• 第9回日本エピジェネティクス研究会奨励賞受賞 (2015年）
• 第4回日本エピジェネティクス研究会年会長賞受賞 (2010年)

 【研究室ウェブサイト】https://www-user.yokohama-cu.ac.jp/~aritak7225/