セントロメアクロマチンの”コンパクトさ”を形作る機構とその意義

ゲノムDNAの機能発現には、クロマチン構造とその制御が重要である。セントロメアは、細胞分裂に伴うゲノムDNAの分配過程に必須なゲノム領域であり、自身の上にキネトコア複合体を構築し、染色体と紡錘体微小管との結合を確立する。これまでに、セントロメアは、局所的にユニークなクロマチン構造を形成し、それが機能発現に重要であると考えられてきたが、その構造の定量的な解析はほとんど行われていない。本研究では、昨年度に構築した3C-qPCR法によるセントロメアクロマチン構造を定量的に評価する系を用いて、ニワトリDT40細胞の性染色体 (Z染色体) のセントロメア構造形成機構について解析した。その結果、セントロメアタンパク質であるCENP-Cが、セントロメアクロマチン構造形成に重要であることが明らかとなった。次に、CENP-Cがどのように、セントロメアクロマチン構造形成に関わるのかを調べたところ、CENP-Cが他のセントロメアタンパク質群 (CCAN) と結合し、それによって、CCANがセントロメアへ安定に局在することが、セントロメのユニークなクロマチン構造形成に必須であった。また、細胞周期の進行に伴って、セントロメアクロマチン構造が変化するかを3C-qPCR法によって調べた。その結果、分裂期と間期とでクロマチン構造が異なる可能性が示唆された。これらの結果は、ユニークなセントロメアクロマチン構造形成の分子メカニズムとその意義の理解に向けて、重要な知見となった。

ゲノムDNAの機能発現には、クロマチン構造とその制御が重要である。セントロメアは、細胞分裂に伴うゲノムDNAの分配過程に必須なゲノム領域であり、自身の上にキネトコア複合体を構築し、染色体と紡錘体微小管との結合を確立する。これまでに、セントロメアは、局所的にユニークなクロマチン構造を形成し、それが機能発現に重要であると考えられてきたが、その構造の定量的な解析はほとんど行われていない。本研究では、昨年度に構築した3C-qPCR法によるセントロメアクロマチン構造を定量的に評価する系を用いて、ニワトリDT40細胞の性染色体 (Z染色体) のセントロメア構造形成機構について解析した。その結果、セントロメアタンパク質であるCENP-Cが、セントロメアクロマチン構造形成に重要であることが明らかとなった。次に、CENP-Cがどのように、セントロメアクロマチン構造形成に関わるのかを調べたところ、CENP-Cが他のセントロメアタンパク質群 (CCAN) と結合し、それによって、CCANがセントロメアへ安定に局在することが、セントロメのユニークなクロマチン構造形成に必須であった。また、細胞周期の進行に伴って、セントロメアクロマチン構造が変化するかを3C-qPCR法によって調べた。その結果、分裂期と間期とでクロマチン構造が異なる可能性が示唆された。これらの結果は、ユニークなセントロメアクロマチン構造形成の分子メカニズムとその意義の理解に向けて、重要な知見となった。