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2014年5月26日 (月)

ポリコム複合体は従来の概念とは異なる順序でDNAに結合する

2014年5月23日
独立行政法人理化学研究所
 
詳細は、リンクを参照して下さい。
 
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 細胞の運命は、多能性を維持した未分化
の細胞(幹細胞など)の時期に決定され
ます。
 
 その時期には、運命決定に関わる
さまざまな遺伝子の発現(オン)・抑制
(オフ)が切り替わるのですが、この
切り替えを管理しているのが
「ポリコムタンパク質群」です。
 
 ポリコムタンパク質群は、標的となる
DNAの特定の部分で巨大な複合体
「ポリコム複合体」を形成し、標的遺伝子
を不活性化(発現抑制)します。
 
 これまで、ポリコムタンパク質群は、
PRC1とPRC2という2つのポリコム複合体を
形成し、この複合体がDNAに結合すること
で遺伝子の発現を抑制していることが
知られていました。
 
 ところが、最近になって、PRC1には
従来型PRC1のほかに「異性型PRC1」が存在
することが明らかになりました。
 
 異性型PRC1の性格や機能は、まだ解明
されていません。
 
 理研と英国オックスフォード大学の
共同研究グループは、ポリコムタンパク質
群がどのように複合体を形成し、
どのような順番でDNAに結合していくかを
調べるため、人工染色体(BAC)を用いる
独創的な手法を開発しました。
 
 この手法を使うと、特定のポリコム
タンパク質だけをDNAに結合させ、
その機能を培養ES細胞によって解析
できます。
 
 実験の結果、ポリコム複合体のDNAへの
結合の順序は、従来の概念とはまったく
異なることが分かりました。
 
 これまでは、PRC2が最初にDNAに結合し、
PRC1を呼び寄せて遺伝子発現を抑制する
と考えられていましたが、最初に
異性型PRC1がDNAに結合し、次いでPRC2、
PRC1という順番であることが分かり
ました。
 
 また、異性型PRC1の機能を確認する
ため、異性型PRC1がDNAに結合できない
ようにしたところ、全てのポリコム複合体
が結合できず、遺伝子の発現抑制が
できなくなりました。
 
 さらに、異性型PRC1の生体での機能確認
を、異性型PRC1の遺伝子結合領域を欠失
させたマウスで行いました。
 
 その結果、異性型PRC1が発生に必須で
あること、正常な骨の形態形成に重要
であることが明らかになりました。
 
 遺伝子の発現調節メカニズムの解明は、
形態形成だけではなく、細胞の正常な
分化・脱分化の過程の解明やES細胞、
iPS細胞などの幹細胞の分化コントロール
など、発生に関わるさまざまな場面で重要
です。
 
 ポリコム複合体による遺伝子発現制御
の詳細な仕組みを明らかにしていくこと
は、再生医療やがん治療への応用にも
つながると考えられます。
 
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 「ポリコムタンパク質群」ね~
 
>異性型PRC1が発生に必須であること、
>正常な骨の形態形成に重要であることが
>明らかになりました。
 とのことです。
 
 遺伝子の発現調節メカニズムはまだまだ
未解明なんですね。
 
 こんなんで、ES細胞、iPS細胞などの
幹細胞の分化コントロールが出来ていると
言えるのかな?
 
 心許ない感じですね~

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