分裂期染色体の自律的集合活性の同定

• 研究課題/領域番号: 17K19348
• 研究種目: 挑戦的研究(萌芽)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 分子生物学およびその関連分野
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 西山 朋子 名古屋大学, 理学研究科, 准教授 (90615535)
• 研究期間 (年度): 2017-06-30 – 2019-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2018年度)
• 配分額: 6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円); 2018年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円); 2017年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
• キーワード: 染色体構造構築

研究成果の概要

本研究では、アフリカツメガエル卵抽出液およびヒト培養細胞を用い、分裂期染色体自己集合活性の同定を試みた。アクチンおよび微小管の非存在下で、集合活性のある染色体特異的に結合する因子を網羅的に同定したところ、いくつかの非ヒストン性DNA結合因子が同定された。そのひとつPARP-1を卵抽出液から除去すると、染色体が個別化するというよりは、むしろ染色体凝縮に異常をきたすことが分かった。染色体個別化活性と染色体凝縮活性とは不可分であることから、不完全な染色体凝縮が個別化の表現型をマスクしている可能性はあるものの、これまで知られていなかった染色体凝縮におけるPARP-1の新しい役割を見出す結果となった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では、新しい細胞生物学の概念として、染色体自己集合活性の実体を同定することを目指した。染色体自己集合活性はこれまで存在こそ示唆されていたものの、分子的な実証がなされていなかったが、本研究において、複数の染色体自己集合活性候補因子の同定に成功した。それらすべての具体的な分子機能の理解には至っていないが、候補因子の一つであるPARP-1の、分裂期染色体形成における新たな役割を明らかにできた。今後の研究でその他の因子の解析が進めば、染色体自己集合活性のみならず、染色体凝縮機構も含めた新しい分子ネットワークを描くことができ、そのシーズを作成できた本研究の学術的意義は大きい。