2018/01/19
国立遗伝学研究所
大阪大学
科学技术振兴机构
京都大学
庆应义塾大学
【研究成果のポイント】
高性能蛍光マグネシウムセンサーを开発。
生细胞イメージングにより细胞分裂の际のマグネシウムイオンの浓度上昇を観测することに成功。
础罢笔に结合していたマグネシウムイオンが础罢笔の消费により放出されることでその浓度が上昇。
マグネシウムイオンが分裂期の细胞内での染色体凝缩に関わっていることを初めて証明。
染色体形成の异常が引き起こす疾病の解明への贡献に期待。
◆概要
细胞が分裂する际、ヒトでは全长2メートルにもおよぶゲノム顿狈础からコンパクトに凝缩した「染色体」と呼ばれる顿狈础の束が作られ、2つの细胞に正确に分配されていきます。半世纪以上前、细胞に大量に存在するマグネシウムイオン（惭驳2+）がゲノム顿狈础凝缩の键となりうることが提唱されたことがありましたが、当时は细胞内惭驳2+浓度を测定する手段が无かったため証明されぬまま忘れられていました。
国立遗伝学研究所の前島一博 教授、大阪大学の永井健治 教授、庆应义塾大学の岡浩太郎 教授、京都大学の今村博臣 准教授らの共同研究グループは、蛍光タンパク質技術を駆使してMg2+濃度の変化を高感度で感知できる蛍光センサー MARIO を開発し、生細胞内のMg2+浓度を蛍光イメージングにより可视化することに成功しました。そして细胞分裂の际に惭驳2+浓度が一过的に上昇することを示すとともに、负の电気を帯びている顿狈础同士の反発を弱め、染色体の凝缩を促进していることを明らかにしました。本研究によって、実际に惭驳2+が细胞のなかで染色体の凝缩にかかわっていることが初めて証明されました。
染色体の形成の失败はゲノム顿狈础の损伤を引き起こし、细胞に「死」や「がん化」などのさまざまな异常、さらには疾病をもたらすと考えられています。また细胞のなかに多量に存在する惭驳2+は多くのタンパク质の働きを助けており、欠乏するとさまざまな细胞异常が现れることが知られています。今回の蛍光センサー开発と生物学的知见の発见は、このような细胞の异常が起こるしくみの解明につながると期待されます。
本研究成果は、2018年1月19日（金）（日本時間）に「Current Biology」に掲載されます。
プレスリリース全文は、以下をご覧下さい。