九州大学の大川恭行教授、原田哲仁助教、前原一満助教の研究グループは、早稲田大学、東京工業大学、徳島大学、長崎大学との共同研究で、骨格筋の再生を促進する機能を持つヒストンタンパク質を発見した。

 ヒストンは、遺伝情報が記された糸状のDNAを、数マイクロメートル以下の細胞核内に効率よく格納するための糸巻きとして機能するタンパク質。大川教授らは、2015年にヒストン亜種を新たに14種類発見し、世界から注目を集めていたが、これらの機能はわかっていなかった。

 今回、これらのヒストン亜種のうち、筋幹細胞に多く含まれるH3mm7と名付けたヒストンが筋肉の再生に重要であることが明らかとなった。筋幹細胞はマウスの筋肉(骨格筋)中にわずかに存在し、筋損傷が生じると速やかに増殖し分化することで筋肉を再生する機能を持つ。ところが、H3mm7遺伝子を欠損したマウスでは、筋幹細胞の数は変化しないにもかかわらず、損傷後の筋肉の再生が遅延したという。その後の解析で、H3mm7は筋幹細胞内でDNAを緩め、細胞内の遺伝子を働きやすくする作用があることがわかった。

 ヒストン亜種は、主要なヒストンとDNA配列の類似性が高く区別が困難であることから、その存在が見過ごされてきた。しかし、本研究成果により、これらヒストン亜種がヒトの体を形成する細胞や組織の恒常性維持(筋再生など)に機能している可能性が示唆された。今回解明されたメカニズムにより、今後の幹細胞研究や再生医療への応用が期待されるという。

論文情報:【Nature Communications】Histone H3.3 sub-variant H3mm7 is required for normal skeletal muscle regeneration

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大学ジャーナルオンライン編集部

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