時間軸にわたる染色体機能の変化

摘要

ゲノム情報を保持する染色体は細胞の正常な機能発現の出発点として重要な役割を果たしでおり,複製,転写,修復,組換えなどの染色体DNAを基質または鋳型とする反応の制御に異常が起こると,がん化をはじめとしたさまざまな疾病の原因となる.真核生物の染色体の基本単位はDNAがヒストン分子八量体のまわりを2回取り巻くヌクレオソーム構造であり,ヒストンの翻訳後修飾がエビジ工ネティツクな遺伝子発現制御や染色体高次構造の維持に関与することが明らかとなってきている.近年のイメージング技術の発達により,生細胞における染色体のダイナミクスを視覚化し解析することが可能となり,細胞分裂期におけるダイナミックな動態ばかりでなく,間期における核内局在の変化や染色体構成成分の分子の挙動も明らかになってきた.染色体の域内配置は細胞分裂期における染色体分配直後の配置ほがほ反映され,間期においてはG1期の初期を除いてほとんど移動しない.そして、この染色体のグローバルな核内配置ががん細胞にみられる特異的な染色体転座に影響するとも考えられていることから,核内における染色体ダイナミクスの制御を理解することはがん化の機構を理解するためにも必要である.また,ヒストンの修飾やヌクレオソームの再構成に働く因子とがん抑制遺伝子が相互作用することも明らかになっており,染色体のヌクレオソーム構造レベルでの遺伝子発現制御の理解も重要である.そのヌクレオソーム構造の安定性を生細胞において解析した結果,ヒストンH3-H4は転写や複製を経ても安定に保持されるが,同じコアヒストンでもH2A-H2Bは真正クロマチンにおいてヌクレオソームと結合·解離を繰り返し,ヌクレオソームに流動性をもたらすことが明らかになってきた.