三次元ゲノム構造解析による核内セントロメア構造分子基盤とその役割の解明

2022 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 19K06611
• 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43050:ゲノム生物学関連
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 西村 浩平 名古屋大学, 理学研究科, 講師 (80582709)
• 研究期間 (年度): 2019-04-01 – 2023-03-31
• キーワード: オーキシン / AID法 / セントロメア / DT40 / ネオセントロメア / セントロメアタンパク質

研究成果の概要

申請者らは、ニワトリDT40細胞を用いて、反復配列のないセントロメアを利用し、間期核のセントロメアに特異的に相互作用するゲノム領域を検出することに成功した。この成功が本研究課題の端緒となっている。本研究の目的は、脊椎動物の間期の核内におけるセントロメアに特異的な三次元ゲノム配置の分子基盤とその役割の解明である。手法としては、上記の成果をベースとして、申請者らが独自に開発したタンパク質除去技術オーキシンデグロン法（AID法）に高精度ゲノム三次元構造解析手法（4C法とHi-C法）を組み合わせることにより、間期核内においてセントロメアが結合ロックの境界線として機能していることを見出した。

自由記述の分野

分子細胞生物学

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では、技術的な問題により、これまで解明できなかった間期核内におけるセントロメアの構造配置について、その特徴の一端を解明することができた。この成果は、ニワトリDT40細胞を用いたネオセントロメア保有株、自身が開発したAID法による標的タンパク質分解、そして、ゲノム間相互作用解析Hi-Cの3つの手法を組み合わせて達成された。今回発見された、セントロメアを境界とするゲノム構造が、どのようなメカニズムによって形成されているかは未だ不明だが、これまで注目されてこなかった間期細胞核内におけるセントロメアの機能解明に向けて、貢献する研究であると考える。