染色体の中で折りたたまれたDNAから遺伝情報を読み取る仕組みを解明！

東京大学 定量生命科学研究所の平野 里奈 特任研究員、胡桃坂 仁志 教授らの研究チームは、理化学研究所 生命機能科学研究センターの江原 晴彦 研究員、関根 俊一 チームリーダーとの共同研究で、RNAポリメラーゼIIが、リンカーヒストン（H1）により折りたたまれたDNAの遺伝情報を読み取る仕組みを解明しました。

ヒトを含む高等真核生物のDNAは、コアヒストンに巻き付いたヌクレオソームを形成しています。ヌクレオソームはH1が結合することによって、DNAがさらに折りたたまれた構造体であるクロマトソームを形成します。DNAの遺伝情報が機能するには、H1によるクロマトソーム形成によって折りたたまれたDNAを、その読み取り装置であるRNAポリメラーゼIIによりメッセンジャーRNAへと写し取る（転写する）必要があります。しかし、クロマトソームに折りたたまれたDNAの転写の際に、H1がRNAポリメラーゼIIにどのような作用を及ぼすのかについては、未だに明らかにされていませんでした。

そこで本研究チームは、RNAポリメラーゼIIがクロマトソームのDNAを転写する反応を試験管内で再現し、その転写反応過程の様子を、クライオ電子顕微鏡を用いた立体構造解析により解明しました。今回明らかになった立体構造から、RNAポリメラーゼIIがクロマトソームを転写する際に、H1がRNAポリメラーゼIIの進行を一時停止させる様子が明らかとなりました。

H1存在量の異常やH1のアミノ酸配列の変異は、がん化と密接に関連していることが知られています。H1は転写量を制御する因子であるため、これらのH1の異常による転写制御の不具合は、がん化に関わると考えられます。そのため、本成果は、H1の異常によって引き起こされるタイプの細胞がん化のメカニズムの理解につながる事が期待されます。

詳細は東京大学 定量生命科学研究所のホームページをご覧ください。

報道担当

理化学研究所 広報室 報道担当
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