コヒーシン単分子解析による姉妹染色分体間接着確立機構の解明

細胞の増殖には、遺伝情報の正確な複製と分配が必要である。細胞は複製された染色体のペア（姉妹染色分体）を物理的に接着することにより、どれが正しいペアであるかを識別している。姉妹染色分体間の接着にはコヒーシン複合体が中心的な役割を果たしている。コヒーシンは染色体の接着・分配に関わるほか、遺伝子発現制御や染色体の構造にも関わっており、遺伝病の原因遺伝子としても同定されている。これまでの研究から、コヒーシンには染色体への「結合・解離」、そして染色体上を「移動」するという2つのモードが報告されている。「結合・解離」についてはこれまで多くの研究がされており、その分子メカニズムも明らかになりつつあるが、コヒーシンの「移動」に関してはあまり詳しいことが分かっていなかった。コヒーシン単分子の挙動を観察するため、コヒーシン一分子解析系を確立した。この系を用いて、精製したコヒーシンのDNA結合やDNA上での挙動、またコヒーシン結合・修飾因子がコヒーシンの動態に与える影響を、in vitroで一分子レベルで詳細に解析した。さらにアフリカツメガエル卵抽出液を用いて、in vivoでもDNA上のコヒーシンの挙動を追跡した。これらの解析に結果、DNA上のコヒーシンの動きには、コヒーシンのATPase活性、アセチル化、コヒーシン結合因子Waplが関わっていることが明らかになった。また、アフリカツメガエル卵抽出液を用いてDNA複製中のコヒーシンの動きを観察したところ、DNA複製の方向に従って動く分子、複製箇所に取り込まれる分子などが観察された。今後、より詳細な解析により、複製中のコヒーシンの動態、接着の分子メカニズムを明らかにできると期待している。これらの成果を論文にまとめ、EMBO Jに発表した。

細胞の増殖には、遺伝情報の正確な複製と分配が必要である。細胞は複製された染色体のペア（姉妹染色分体）を物理的に接着することにより、どれが正しいペアであるかを識別している。姉妹染色分体間の接着にはコヒーシン複合体が中心的な役割を果たしている。コヒーシンは染色体の接着・分配に関わるほか、遺伝子発現制御や染色体の構造にも関わっており、遺伝病の原因遺伝子としても同定されている。これまでの研究から、コヒーシンには染色体への「結合・解離」、そして染色体上を「移動」するという2つのモードが報告されている。「結合・解離」についてはこれまで多くの研究がされており、その分子メカニズムも明らかになりつつあるが、コヒーシンの「移動」に関してはあまり詳しいことが分かっていなかった。コヒーシン単分子の挙動を観察するため、コヒーシン一分子解析系を確立した。この系を用いて、精製したコヒーシンのDNA結合やDNA上での挙動、またコヒーシン結合・修飾因子がコヒーシンの動態に与える影響を、in vitroで一分子レベルで詳細に解析した。さらにアフリカツメガエル卵抽出液を用いて、in vivoでもDNA上のコヒーシンの挙動を追跡した。これらの解析に結果、DNA上のコヒーシンの動きには、コヒーシンのATPase活性、アセチル化、コヒーシン結合因子Waplが関わっていることが明らかになった。また、アフリカツメガエル卵抽出液を用いてDNA複製中のコヒーシンの動きを観察したところ、DNA複製の方向に従って動く分子、複製箇所に取り込まれる分子などが観察された。今後、より詳細な解析により、複製中のコヒーシンの動態、接着の分子メカニズムを明らかにできると期待している。これらの成果を論文にまとめ、EMBO Jに発表した。