九大、細胞分裂時に染色体数を維持するための新たな分子機構を発見

九州大学(九大)は3月31日、細胞分裂時において染色体数を維持するために必要な新しい分子機構を発見したと発表した。

同成果は、九州大学大学院医学研究院 前原喜彦教授、飯森真人助教らの研究グループによるもので、3月31日付の英科学誌「Nature Communications」電子版に掲載された。

染色体は細胞の遺伝情報を持つものであり、細胞分裂時、複製された染色体が紡錘糸に引っ張られて2つの細胞に均等に分配されることで正常な細胞分裂が完了する。ここでひとつの細胞あたりの染色体数を維持することは正常な細胞の分裂において必須となるが、多くの固形がんにおいては、染色体数が増加あるいは減少した異数性と呼ばれる状態が観察される。

異数性は、細胞分裂時における染色体の分配に異常を起こすことが起因していると考えられており、異数性を起こすことががんの発生や悪性化に寄与していることが報告されている。染色体数の維持における染色体自身の動態や中心体の制御に関しては、これまで数多くの研究報告があったが、紡錘糸の制御メカニズムに関しては未知の部分が多く残されいる。

研究グループは今回、紡錘糸の構成成分である微小管の結合タンパク質として知られるEB2が細胞分裂期において特異的に微小管上から消失すること、およびリン酸化酵素によってリン酸化修飾されることを見出した。また、EB2はリン酸化されると微小管への結合強度が低下することがわかった。

そこで、EB2のリン酸化部位を決定した後、非リン酸化型EB2をもつ細胞を作製して観察したところ、非リン酸化型EB2は、細胞分裂期において微小管に強く結合することで微小管の過剰な安定化を促し、細胞分裂期の進行遅延を誘導した。さらに、非リン酸化型EB2をもつ正常細胞を一定期間培養したところ、不均等な染色体分配が誘導され、染色体数が維持できずに異数性を示す細胞が観察されたという。

以上の結果より、微小管結合タンパク質のEB2が細胞分裂期においてリン酸化修飾され、紡錘糸への結合性を負に制御されることが、正常な細胞分裂期の進行および染色体数の維持を保証するのに重要であることが明らかになったといえる。

同研究グループは現在、EB2制御の破綻が実際のがんにおける異数性と関連するのかについて研究を進めているという。