コヒーシン、コンデンシンが正常な細胞周期進行を保障する分子機構の統合的解明

コヒーシンおよびMis4/アドヘリンは真核生物に広く保存されているタンパク質複合体であり、姉妹染色分体間合着に必須である。コヒーシン構成因子であるRad21やMis4タンパク質が、微小管と動原体の相互作用に機能することを報告者は分裂酵母を用いて過去に示した。そこで、分裂酵母で得られた知見を元にして、ヒトHeLa細胞を用いてRNAi(干渉法)によってhRad21およびhMis4をノックダウンして表現型を詳細に観察した。その結果、hRad21あるいはhMis4をノックダウンした細胞では標的タンパク質が特異的に減量しており、細胞数の増殖に欠損を示した。細胞形態の観察および核DNA量の測定、M期サイクリンに対する免疫染色法などから、RNAi細胞ではM期細胞の蓄積は見られず、G1/S期進行に欠損を示すことが明らかとなった。これは分裂酵母変異体の研究からは予想されなかった結果であった。また、RNAi細胞にガンマ線を照射して経時的に培養したところ、DNA二重鎖切断の指標となるリン酸化H2AXのドット状局在の減少が効率的に行われなかった。さらに、間期にあるRNAi細胞の一部はセントロメア領域が点状ではなく線状に広がって観察された。以上からコヒーシンは間期ではセントロメアクロマチンの構造の形成やDNA二本鎖切断の修復に必要であることが示唆された。一方、RNAi細胞のM期染色体を生細胞経時観察したところ、その約50%では染色体が整列できないという欠損を示した。この時Aurora BキナーゼやSurvivinがセントロメア領域に局在できず、さらに姉妹染色分体の尚早な分離をFISH法により観察した。また、RNAi細胞のM期染色体は凝縮するが一次狭窄が見られずふやけた形状をとっていたことから、コヒーシンは姉妹染色分体をつなぎとめるだけでなく染色体の高次構造の構築にも必要であることが示唆された。

コヒーシンおよびMis4/アドヘリンは真核生物に広く保存されているタンパク質複合体であり、姉妹染色分体間合着に必須である。コヒーシン構成因子であるRad21やMis4タンパク質が、微小管と動原体の相互作用に機能することを報告者は分裂酵母を用いて過去に示した。そこで、分裂酵母で得られた知見を元にして、ヒトHeLa細胞を用いてRNAi(干渉法)によってhRad21およびhMis4をノックダウンして表現型を詳細に観察した。その結果、hRad21あるいはhMis4をノックダウンした細胞では標的タンパク質が特異的に減量しており、細胞数の増殖に欠損を示した。細胞形態の観察および核DNA量の測定、M期サイクリンに対する免疫染色法などから、RNAi細胞ではM期細胞の蓄積は見られず、G1/S期進行に欠損を示すことが明らかとなった。これは分裂酵母変異体の研究からは予想されなかった結果であった。また、RNAi細胞にガンマ線を照射して経時的に培養したところ、DNA二重鎖切断の指標となるリン酸化H2AXのドット状局在の減少が効率的に行われなかった。さらに、間期にあるRNAi細胞の一部はセントロメア領域が点状ではなく線状に広がって観察された。以上からコヒーシンは間期ではセントロメアクロマチンの構造の形成やDNA二本鎖切断の修復に必要であることが示唆された。一方、RNAi細胞のM期染色体を生細胞経時観察したところ、その約50%では染色体が整列できないという欠損を示した。この時Aurora BキナーゼやSurvivinがセントロメア領域に局在できず、さらに姉妹染色分体の尚早な分離をFISH法により観察した。また、RNAi細胞のM期染色体は凝縮するが一次狭窄が見られずふやけた形状をとっていたことから、コヒーシンは姉妹染色分体をつなぎとめるだけでなく染色体の高次構造の構築にも必要であることが示唆された。