深川_2 of 非コードDNA

国立遺伝学研究所　分子遺伝研究部門
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生物の生命維持には、細胞分裂の過程を通じて染色体が安定に保持・増殖されなければなりません。染色体の複製・分配のような基本的な生体反応に狂いが生じると染色体の異数化と言った細胞に対する悪影響が生じます (染色体不安定化)。染色体不安定化は、「がん」を始めとする各種遺伝性疾患を引き起こす主要因となっており、染色体分配が正確に遂行されるために必要な分子機構を解明することは、生物学における本質的かつ重要な課題の一つです。正常に染色体分配が遂行されるために重要な働きを担うゲノム領域は「セントロメア」と呼ばれています。セントロメアは、典型的な非コードDNA領域であり、細胞分裂期に両極から伸びた紡錘体微小管が結合する動原体は、セントロメア上に形成されます。我々は、これまでに、高等動物の染色体分配機構に必須な動原体構造の機能・構造や、セントロメア領域の形成機構についての研究を精力的に行なってきました。特に、最近、ニワトリDT40細胞を対象とした染色体工学的手法を用いて、本来のセントロメア領域を人為的に取り除き、任意の場所に新規人工セントロメア (人工ネオセントロメア)を作成することに成功しています。(ネオ) セントロメア領域は、各染色体に一カ所形成されますが、セントロメア領域のDNAサイズは染色体ごとにほぼ一定であることがわかりました。これは、セントロメアのサイズを一定に保つ分子機構があることを示唆しています。ところが最近、申請者が作成した人工ネオセントロメアを保有する細胞のなかには、予想外にもセントロメアのサイズが通常の3~5倍程度に巨大化しているものが見いだされました (未発表データ)。本新学術領域研究では、我々らが独自に開発した実験系およびセントロメアのサイズが大きくなった細胞を駆使して、「セントロメア領域のサイズを規定する分子機構」の解明を目指します。