超解像顕微鏡が解き明かす染色体凝縮の仕組み 〜コンデンシンが「DNAクリップ」として働く〜国立遺伝学研究所，横浜市立大学，理化学研究所
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細胞分裂には、複製された長いゲノムDNAが分裂期染色体として凝縮し、それが2つの娘細胞に正確に分配される必要がある。これにはタンパク質のコンデンシンが重要な役割を果たすと考えらるが、コンデンシンがどのようにゲノムDNAに働き、染色体を凝縮させるかは不明であった。
今回国立遺伝学研究所などのグループは、分裂するヒト細胞の染色体内を、ナノメートルレベルで可視化できる超解像蛍光顕微鏡にてゲノムDNAの動きを観察・解析した。その結果、高度に凝縮した分裂期染色体でもゲノムDNAが揺らいでいることを発見した。そして染色体凝縮の過程で、DNAの揺らぎが次第に抑えられ、コンデンシンが「クリップ」のようにDNA同士を結びつけ、DNAの揺らぎを抑えることが分かった。また、DNAがヒストンというタンパク質に巻きついた構造であるヌクレオソーム同士の相互作用も、染色体全体を凝縮させる役割を果たすことが明らかとなった。これら実験結果は、計算機シミュレーションによるモデル染色体でも再現した。今回の発見は、細胞が分裂する際、長いゲノムDNAから染色体がどのように作られるかを解明するもので、細胞分裂の異常に関連する「がん」などの疾患の理解･治療につながることが期待される。
