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2011年3月 9日 (水)

DNAの複製メカニズムに新たな発見

DNAの複製メカニズムに新たな発見
平成23年3月3日
科学技術振興機構(JST)

詳細は、リンクを参照して下さい。

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 JST 戦略的国際科学技術協力推進事業
の一環として、東京大学分子細胞生物学
研究所の白髭 克彦 教授らは、DNAの
複製が染色体注1)の大きさに依存した方法
で行われていることを明らかにしました。

 生命の正常な営みのためには、遺伝子の
本体であるDNAが正確に複製され、
次の世代に継承されていく必要があります。

 このためDNAは2本の紐がより
合わさったようならせん構造を持ち、複製時
には二重らせん構造がほどかれ、
2本のうちの片方を鋳型とし、新たにもう
片方を合成することで複製が行われます。

 DNA二重らせんをほどく際には、
これを巻き戻す張力が発生しますが、
この張力による障壁をうまく処理しなければ
DNAの複製が正常に進行できず、
結果として細胞のがん化や老化を含め種々
の遺伝病の原因となりえます。

 このため、細胞内にはこの張力を解消する
ためのたんぱく質がいくつか存在して
います。しかし、実際の染色体上で
DNA鎖の巻き戻しによる張力を解消する
ため、これらの分子が働く仕組みは
よく分かっていませんでした。

 本研究グループはこれまで、DNAらせん
の巻き戻し張力を解消するための分子
として、トポイソメラーゼ注2)とともに
Smac5/6複合体注3)が関与している
ことを明らかにしてきました。

 さらに今回、次世代シークエンサーにより
染色体上のたんぱく質結合部位を定量的
かつ網羅的に解析する手法である
「クロマチン免疫沈降-シークエンス法
(ChIP-seq法)注4)」を使用
して、Smac5/6複合体が巻き戻し
による張力が増加すると染色体への結合も
増加していくことを明らかにしました。

 染色体のサイズが大きくなるにつれて、
この張力は増加すると考えられますが、
実際に張力解消分子も染色体の長さが
大きくなればなるほど結合密度を増加させ、
その結果、例え巨大な染色体になったと
しても安定してDNAの複製が可能になる
ことも分かりました。

 これらの知見は、老化やがん化などの
原因となる染色体異常の発生メカニズムの
一端を明らかにしただけでなく、今後、
新たな制がん剤の標的分子として
Smc5/6複合体も想定できることを
示しています。
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難しいですね。
>生命の正常な営みのためには、遺伝子の
>本体であるDNAが正確に複製され、
>次の世代に継承されていく必要が
>あります。

その障害になり得るひとつの要素として
DNA二重らせんをほどく際に発生する
巻き戻し張力があるようです。
この張力をうまく解消する必要があるの
ですが、この為に働く分子の関与がより
明らかになったということのようです。

DNAのミスコピー要因になり得るものは
沢山あると思いますが、その中の一つが
明らかになったということですね。

結果
>これらの知見は、老化やがん化などの
>原因となる染色体異常の発生メカニズム
>の一端を明らかにしただけでなく、
>今後、新たな制がん剤の標的分子として
>Smc5/6複合体も想定できることを
>示しています。
とのことです。期待しましょう。

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