国立遺伝学研究所ら,細胞分裂の際に中心体が複製される分子機構を解明

国立遺伝学研究所,東京大学,愛知県がんセンター研究所らは共同で,細胞が分裂する際に,中心体が複製される際の,開始段階の分子機構を解明した(ニュースリリース)。また,中心体の複製が1コピーだけに限られる理論を提唱した。

細胞分裂時には染色体が分かれ,新たに生じた2つの細胞それぞれに分配される。このとき,中心体と呼ばれる細胞内小器官が起点となり,糸のような繊維が伸びてきて,均等になるように染色体を引っ張り移動させる。中心体は100年以上前に発見されていたが,その構築メカニズムはこれまであまり分かっておらず,近年爆 発的に分子的な解明が進んできた。

通常,1つの細胞に中心体は1つしかない。しかし,細胞分裂時には複製されて2つになり,対極に分かれて染色体を引っ張ることで,細胞分裂は正しく行なわれる。もし余分に複製されることがあると染色体を適切に分配することができず,細胞分裂に支障が出て, がんなどの病気が引き起こされかねない。

今回の研究では,中心体複製の開始段階における分子の働きを,世界に先駆けて明らかにした。 そしてその解析を基に,余分な中心体の複製を防ぐ制御機構を,理論的にモデル化することに成功した。

中心体は柱状の部品(中心小体)2個から構成されている。細胞分裂時には,この2個が母中心小体となり,それぞれに娘中心小体を1個作る。この際の顕微鏡写真を解析したところ,娘中心小体の形成前にはまず,母中心小体の周囲に中心小体形成促進因子が多数集まること,そのうちの1箇所だけに娘中心小体が形成され,他の分子は壊されてしまうことが予測できた。

このことから,娘中心小体の形成が1個に限定されることが,中心体の複製を1コピーに限定する,というモデルが得られた。研究グループは今後,中心体複製に関与する分子の量的関係性などからこのモデルを実証する計画。中心体複製の数の異常は,がんや遺伝病,男性不妊に関係し,これらの成果は治療や医薬品開発に役立つと期待している。

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