早稻田大学、冲绳科学技术研究生院和国立基础生物学研究所的联合研究小组在世界上首次揭示了“异染色质”的基本结构,这是一个失活的染色体区域。
作为真核生物的遗传信息的基因组DNA与称为组蛋白的蛋白质形成复合物(核小体),紧密地折叠并储存在细胞核中。由于在细胞分化和组织形成过程中需要选择性地只读取每个细胞所需的基因,因此基因组DNA的读取由于折叠方式的不同而被开启(激活)。)和关闭(失活)区域表示形成。
其中,人类染色体中基因不断关闭的区域被称为“异染色质”,被认为会引起某些癌症和传染病。迄今为止,已知异染色质具有一种结构,其中包含一种称为 HP1 的蛋白质和一个组蛋白三甲基化修饰(H3K9me3),但它究竟是一种什么样的结构还不清楚。
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。
这一发现被认为是阐明异染色质基因关闭机制的重要垫脚石,也是阐明染色体失活缺陷导致的致癌和传染病原因的重要一步。