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本研究で见いだされたコンデンシン复合体の働きを説明する概念図
遗伝子の読み取りにより生じた顿狈础二重锁のほぐれた部分をコンデンシンは元の状态に巻き直します。この作用が顿狈础を染色体へと折り畳む上で重要な一过程であることがわかりました。
© 2015 須谷 尚史

东京大学分子细胞生物学研究所の须谷尚史助教、白髭克彦教授および同大学院农学生命科学研究科の坂田豊典大学院生らの研究グループは、ひも状の顿狈础分子が折り畳まれて染色体が形成される际に重要な役割をもつ、今まで见过ごされていた反応を発见し、遗伝情报の源である顿狈础が细胞の中で安全に保管される仕组みの一端を明らかにしました。

染色体は、细胞がもつ遗伝情报の源であるひも状の分子、顿狈础が高度に折り畳まれ束ねられてできる构造体です。细胞の分裂に际して染色体が形成されないと、子孙细胞へ遗伝情报が上手に受け渡されません。これまで染色体の形成过程ではコンデンシンと呼ばれるタンパク质复合体が机能することが知られていましたが、どのように顿狈础锁の折りたたみに関わっているかるはわかっていませんでした。

今回研究グループは、染色体の中でコンデンシンが结合している部分の顿狈础を単离?分析することにより、単锁顿狈础という特殊な构造の顿狈础にコンデンシンが结合していることを明らかにしました。

単锁顿狈础の量を计测したところ、细胞分裂期の核中で単锁顿狈础は遗伝子の読み取り（転写）が起こる部位に存在していること、その生成は転写反応によっていること、コンデンシンを欠く细胞では単锁顿狈础の量がさらに増えることがわかりました。また、コンデンシンの机能が低下した细胞では染色体の分配が正常に进みませんが、転写を阻害する物质を添加するとこの现象が缓和されることを明らかにしました。これらの结果から、転写において顿狈础二重らせんが巻き戻されることで単锁顿狈础は作り出される、単锁顿狈础の存在は染色体形成を妨げる作用がある、コンデンシンは単锁顿狈础を元の二重らせんに戻す働きがある、ことがわかりました。

「これまで転写等によりほどけた顿狈础锁は自発的に二重锁に再生すると考えられていましたが、今回の成果により细胞は生存のために再生反応を积极的に制御していることが明らかになりました。また、本成果は単锁状态の顿狈础の存在が染色体の构筑を妨げることを初めて示しました。染色体の形成メカニズムを理解する上で大きな糸口となると期待されます」。と须谷助教は话します。

なお、本研究は理化学研究所の平野达也主任研究员の研究チームと共同で行なわれたものです。

论文情报

Takashi Sutani, Toyonori Sakata, Ryuichiro Nakato, Koji Masuda, Mai Ishibashi, Daisuke Yamashita, Yutaka Suzuki, Tatsuya Hirano, Masashige Bando & Katsuhiko Shirahige, "ondensin targets and reduces unwound DNA structure associated with transcription in mitotic chromosome condensation", Nature Communications Online Edition: 2015/7/23 (Japan time), doi:10.1038/ncomms8815.
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