女性特有の“働かない”X 染色体の仕組みを解明

【分子生物学】女性特有の“働か… 2013/05/30 19:57

【分子生物学】女性特有の“働かない”X 染色体の仕組みを解明/北大
http://anago.2ch.net/test/read.cgi/scienceplus/1364817546/-100
1 :エタ沈φ ★:2013/04/01(月) 20:59:06.66 ID:???
性別を決定するX、Yの性染色体のうち、女性が持つX染色体2本の片方が働かなくなる仕組みの一つを、北大大学院
先端生命科学研究院の小布施力史(おぶせちかし)教授らの研究グループが初めて解明した。染色体異常による疾患
の治療、人工多能性幹細胞(iPS細胞)の効率的な作製につながることが期待される。

科学誌「ネイチャー」の姉妹紙「ネイチャー・ストラクチュラル・アンド・モレキュラー・バイオロジー」(オンラ
イン版)で1日、発表する。

男性はX染色体とY染色体を1本ずつ、女性はX染色体を2本持つ。男女とも正常に生まれるためには、X染色体が持つ遺
伝情報1本分だけが必要だ。

このため女性の細胞ではX染色体1本だけが機能し、残りの1本は、元来の長いひも状から小さく折り畳まれて働かな
くなることまでは分かっていた。

詳しい仕組みや構造は明らかになっていなかったが今回、女性の働かない方のX染色体に多く存在するタンパク質
「HBiX1」を発見。このタンパク質が別のタンパク質と結合してX染色体を小さく凝縮させ、機能しないようにして
いることが分かった。

北海道新聞4月1日朝刊掲載
http://www.hokkaido-np.co.jp/news/donai/454077.html

北海道大学 プレスリリース
http://www.hokudai.ac.jp/news/130401_pr_sci.pdf

北海道大学 大学院先端生命科学研究院 分子細胞生物学研究室 ホームページ(やさしい解説あり)
http://www.lfsci.hokudai.ac.jp/labs/infgen/nsmb2013/
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私たちヒトの性を決める性染色体は、男性はXとYが1本ずつ、女性はXが2本の組み合わせです。女性の細胞では、2本のX染色体のどちらか1本が働かない ように小さく折りたたまれて「凝縮」していることが古くから知られています。女性のX染色体を働かなくすることは、生命の存続にかかわるほど非常に重要な 現象にもかかわらず、どのようにして染色体が折りたたまれるのか詳細な仕組みは分かっていませんでした。
今回私たちは、X染色体の凝縮をつかさどるタンパク質を突き止めることに成功し、その研究成果がNature姉妹誌のNature Structural & Molecular Biology誌に掲載されました。
このページでは、論文のポイントをできるだけやさしく解説していきます。

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Human inactive X chromosome is compacted through a PRC2-independent SMCHD1-HBiX1 pathway
http://www.nature.com/nsmb/journal/v20/n5/abs/nsmb.2532.html
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低栄養状態になると活性化し発育を抑制する遺伝子「mir-235」を発見

【分子生物学】低栄養状態になる… 2013/05/12 22:10

【分子生物学】低栄養状態になると活性化し発育を抑制する遺伝子「mir-235」を発見/東大
http://anago.2ch.net/test/read.cgi/scienceplus/1368339713/-100
1 : ◆UQO6e7.TZ2 @エタ沈φ ★:2013/05/12(日) 15:21:53.05 ID:???
東京大学は5月8日、個体が低栄養状態になると遺伝子「mir-235」が活性化し、前駆細胞が増殖した
り分化したりするの防ぐことで、発育を抑制することを明らかにしたと発表した。

成果は、東大大学院 薬学系研究科 薬科学専攻の福山征光助教。同・博士課程学生の春日秀文氏(当時
、平成24年卒業)、同・修士課程学生の北澤文氏、同・紺谷圏二准教授、同・堅田利明教授らの研究
チームによるもの。研究の詳細な内容は、日本時間5月6日付けで英国科学誌「Nature」オンライン版
に掲載された。

個体の栄養状態は、幹細胞や前駆細胞の自己増殖や分化といった活動に影響を与えることが近年明ら
かにされつつある。このような幹細胞や前駆細胞の栄養応答は、個体の正常な発育、組織の恒常性維
持、老化の進行といった生理現象の基盤をなすと考えられるようになってきたというわけだ。

経験的には、低栄養状態であればヒトを含めてあらゆる生物の成長が滞るのはわかっていることでは
あるが、マウスなどの多くの実験動物では幹細胞や前駆細胞を生きたまま時間を追って観察すること
が非常に困難であるため、細胞や遺伝子レベルでの栄養応答の詳細やそのメカニズムに関しては、多
くの部分が未解明のままなのである。

そこで研究チームは今回、体が透明で、生きたまま幹細胞や前駆細胞の観察を容易に行うことができ
る、線虫の1種の「C.エレガンス」をモデル実験系として用いることにした。ヒトと線虫を見比べて共
通点を探すとなると、科学的な知識がなければ「地球に棲んでいる動物」ぐらいしか思いつかなさそ
うだが、実はこれまでの研究により、遺伝子レベルで見た場合に両者は非常に多くの共通点を持つこ
とが知られている。また、C.エレガンスの遺伝子操作は非常に容易であるため、数千もの遺伝子に対
して、それらの遺伝子を欠失させた系統(欠失変異体)がすでに作出されているという優れた点も持つ。

今回の研究では、最初に幹細胞や前駆細胞の活性化制御に関わると推測される100余りの候補遺伝子の
欠失変異体を1つひとつ観察し、幹細胞や前駆細胞の栄養応答に異常を示すもの探索する作業から始め
られた。その結果、mir-235の欠失変異体では、神経や筋肉の前駆細胞が、本来休眠状態で維持される
べき低栄養状態においても、活性化して増殖や分化を活発に行うことが見出されたのである。

mir-235は、microRNAという小さなRNAを発現することは知られていた。そこで、次にmir-235のmicroRNA
の発現が調べられ、その結果、低栄養状態では発現が亢進し、高栄養状態では発現が減少することが観察
されたのである。

mir-235は個体の栄養状態を把握しているわけだが、それにはヒトとC.エレガンスの両者に共通な仕組み
である「インスリン/インスリン様成長因子シグナル伝達経路」が利用されていることもわかった。イン
スリン/インスリン様成長因子シグナル伝達経路が、高栄養状態に応答したmir-235の発現減少に必須だ
ったというわけだ。
2 : ◆UQO6e7.TZ2 @エタ沈φ ★:2013/05/12(日) 15:22:24.19 ID:???
またこれまでの研究から、ヒトを含む多くの生物は、数百ないしは数千のmicroRNAを発現していること
がわかっている。一般的に、microRNAは特定の遺伝子を「標的」とし、それらの発現を抑制する仕組み
だ。実際に、mir-235を欠損した線虫や、高栄養状態でmir-235の発現が低下した線虫では、mir-235の標
的遺伝子の発現が抑制されずに亢進していること、また、その標的遺伝子が前駆細胞の活性化に関与し
ていることが今回の研究で明らかにされている。

これらの結果から、mir-235を介して栄養状態と発育を連動させる仕組みが明らかにされたというわけだ。
つまり低栄養状態になるとmir-235の発現が増加し、標的遺伝子の発現が抑制され、神経や筋肉の前駆細
胞が不活性化し、その結果それらの組織の発育が抑制される。それとは逆に高栄養状態では、インスリン
/インスリン様成長因子シグナル伝達経路が活性化し、mir-235の発現が減少して標的遺伝子の発現が亢
進し、神経や筋肉の前駆細胞が活性化して発育が促進されるというわけだ。

ヒトなどの哺乳動物は、mir-235とまるっきり同じというわけではないが、類似した遺伝子として「miR-92」
を持っている。miR-92は白血病細胞などのがん細胞で発現が亢進していることがわかっており、がんの発生
に関与していることも示唆されている遺伝子だ。また幹細胞の活性化機構は、がんの発生にも関与すること
が近年報告されている。

今後、哺乳動物における、幹細胞や前駆細胞の栄養応答やインスリン/インスリン様成長因子シグナル伝達経
路とmiR-92の関係を調べることで、栄養状態が発育に影響を与える仕組みや、がんの発生メカニズムについ
て、遺伝子や分子レベルでの理解が進むことが期待されると、研究チームは語っている。

マイナビニュース 2013/05/10
http://news.mynavi.jp/news/2013/05/10/139/index.html
東京大学 プレスリリース
http://www.u-tokyo.ac.jp/public/public01_250508_02_j.html
http://www.u-tokyo.ac.jp/public/pdf/20130508_02figure.pdf
Nature
The microRNA miR-235 couples blast-cell quiescence to the nutritional state

http://www.nature.com/nature/journal/vaop/ncurrent/abs/nature12117.html
mir-235が栄養状態に応じて発育を制御する仕組み
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4 :名無しのひみつ:2013/05/12(日) 15:37:26.92 ID:255myg28
早熟な中国人
http://www.afpbb.com/article/life-culture/health/2747005/6058785
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