配偶核形成にて発見した新奇なゲノム切断（DSB）が誘発するクロマチン再構築の研究

2021 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 18K06051
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分43010:分子生物学関連
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 福田 康弘 東北大学, 農学研究科, 助教 (50527794)
• 研究期間 (年度): 2018-04-01 – 2022-03-31
• キーワード: クロマチンリモデリング / ゲノム / テトラヒメナ / 配偶核形成

研究成果の概要

繊毛虫テトラヒメナの配偶核形成では，新奇な DNA 切断が誘発するクロマチン再編成が起こり，ゲノムがユークロマチン化する．DNA 切断に誘発される配偶子前核のゲノムのユークロマチン化は進化的に保存された現象らしく，線毛虫のみならず，ヒトなどの高等動物でも起こるが，その分子機構には不明なところが多い．本研究は，配偶子前核のゲノムのユークロマチン化に関わるクロマチン再構成因子と，配偶子前核のゲノムのユークロマチン化に伴うエピゲノムな状態の変化の 2 点に着目して解析を進め，クロマチン再編成に関わるタンパク質を同定し，それらのタンパク質の働きを制御するシステムの一端を明らかにした．

自由記述の分野

分子細胞生物学，進化生物学，原生生物学

研究成果の学術的意義や社会的意義

DNA 切断によって誘発されるクロマチンリモデリングは，様々の生物の配偶核形成において観察されている．このクロマチンリモデリングは，配偶核が次世代を作るための全能性の獲得に関わると考えられているが，そのメカニズムは明らかになった．本研究では，テトラヒメナの配偶核形成で起こるクロマチンリモデリングに携わる分子の特定などの成果を得た．この成果は，ヒトを含む様々な生物における配偶核形成のクロマチンリモデリングを紐解く重要な手がかりになり，また再生医療や生殖医療の発展にも繋がる基礎的知見をもたらす．