와세다대학, 오키나와 과학기술대학원대학, 기초생물학연구소의 공동연구그룹은 불활성화된 염색체 영역인 '헤테로크로마틴'의 기반구조를 세계 최초로 밝혔다.

 진핵생물의 유전 정보인 게놈 DNA는 히스톤이라 불리는 단백질과 복합체(뉴클레오좀)를 형성하고, 콤팩트하게 접혀서 세포핵 내에 수납되어 있다.세포의 분화와 조직 형성시에는, 각각의 세포 중에서 필요한 유전자만을 선택적으로 읽어내는 것이 필요하기 때문에, 그 접는 방법의 차이에 의해, 게놈 DNA의 판독이 온(활성화 )의 영역과 오프(비활성화)의 영역을 형성한다고 한다.

 그 중에서도, 인간 염색체에서 유전자가 항시적으로 오프되어 있는 영역을 「헤테로크로마틴」이라고 부르고, 어떤 종류의 암이나 감염증 등을 일으키는 원인이 된다고 생각되고 있다.지금까지 헤테로크로마틴은 HP1이라는 단백질과 히스톤의 트리메틸화 변형(H3K9me3)을 포함하는 구조인 것으로 밝혀졌지만, 그것이 실제로 어떤 구조인지는 밝혀지지 않았다.

 今回、本研究グループは、2つのヌクレオソームが連結された「ダイヌクレオソーム」とヒトのHP1との複合体を、H3K9me3を模倣したヒストンを用いて試験管内で再構成する手法を独自開発。この技術と最新のクライオ電子顕微鏡解析手法を組み合わせることによって、HP1が2つのヌクレオソームを架橋する形でH3K9me3を含んだヌクレオソームに結合するという、ヘテロクロマチンの立体構造基盤を明らかにした。

 이 발견은, 헤테로크로마틴에 있어서의 유전자 오프 기구의 해명에의 중요한 발걸음이 된다고 생각되어, 염색체 불활성화의 부전에 의한 발암이나 감염증의 원인 해명에도 중요한 한 걸음이 된다고 한다.

논문 정보:【Molecular Cell】Structural Basis of Heterochromatin Formation by Human HP1

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