Press release

プレスリリース資料

名古屋大学大学院工学研究科の S.S. Ashwin 特任助教、笹井 理生 教授のグループは、国立遺伝学研究所の 野崎 慎 日本学術振興会特別研究員 (現ハーバード大研究員)、前島 一博 教授のグループとの共同研究により、ヒト細胞核の中でゲノムDNAが多様で流動的な動きを示すことを明らかにしました。共同研究グループは超解像蛍光顕微鏡を駆使して、生きた細胞内のゲノムDNAを観測し、その動きを統計的に分析しました。その結果、ゲノムDNAの中で速く動く部分と遅く動く部分があり、それぞれ特徴的な塊を形成して、細胞の状態に応じてその比率が大きく変わることを発見しました。遅い部分は、細胞核膜周辺のラミンや核の中のコヒーシンと呼ばれるタンパク質などによって、ゲノムDNAの動きが束縛されて産み出されていると思われます。本研究によって、DNAは生きた細胞の中で大きく揺らいでいて、その動きと細胞の性質に密接な関連があることが明らかになりました。この成果は、DNAの変化に伴って生じる細胞の異常や関連する疾患の理解につながることが期待されます。　

本研究は、科学技術振興機構・戦略的創造研究推進事業(CREST) (JPMJCR15G2)、科研費新学術領域研究「クロマチン潜在能」（JP19H05258、JP19H05273） 科研費新学術領域研究「先進ゲノム支援」(JP16H0627)、科研費基盤研究B（JP19H01860、JP16H04746）、武田科学振興財団、RIKEN Pioneering Project、遺伝研共同研究(2016-A2(6))の支援を受けました。

図: A）少数のヌクレオソーム（DNAがヒストンと呼ばれるタンパク質に巻かれたもの）を蛍光標識する（赤）ことにより、ヌクレオソーム1個1個の動きを調べることができる。（B）超解像蛍光顕微鏡による核内のヌクレオソーム画像。1個1個のドットが1個1個のヌクレオソームを示している。Nozaki et al. （2017） より転載。(C) 個々のヌクレオソームの動きを1コマ50ミリ秒で追跡した軌跡。(D) 観測された個々のヌクレオソームの動きの大きさを平均二乗変位で測ると、ヌクレオソームの個数分布はふた山にわかれ、速いヌクレオソーム（クロマチン）と遅いヌクレオソーム（クロマチン）があることがわかる。図は10個の細胞についての観測結果を重ねて描いたもの。

動画: 超解像蛍光顕微鏡による細胞核内 ヌクレオソーム 動き 動画。1 個 1 個のドットが 1 個 1 個 ヌクレオソームを示している。 1 コマ 50 ミリ秒。Nozaki et al. （2017） より転載。