染色体分離を制御するセパレース活性制御機構の解明 －がんの染色体分離異常に着目した、新たな治療法につながる成果－

染色体分離を制御するセパレース活性制御機構の解明－がんの染色体分離異常に着目した、新たな治療法につながる成果－

2022年12月 6日 14:00 | プレスリリース?研究成果

【本学研究者情报】

〇加齢医学研究所　教授　田中耕叁

【発表のポイント】

セパレース活性化动态の异常を防ぐための分子メカニズムを解明しました。
セパレースの自己切断によって、染色体分离直前のサイクリン叠1によるセパレース活性制御が増强されました。
サイクリン叠1によるセパレース活性制御が弱くなると、染色体分离异常が频発しました。
セパレース活性动态の异常を防ぐための机构は、がんの染色体分离异常に着目した新たな治疗法の标的となることが期待されます。

【概要】

がん细胞は盛んに分裂を繰り返して増殖します。その过程で、染色体分离^※１の异常を频繁に引き起こしてしまうため、染色体数が多様な细胞（异数体细胞^※２といいます）が多く作り出されています。このような染色体分离の异常ががん细胞で频発する原因については、これまでの研究で、がん细胞では染色体分离のトリガーとなるセパレース^※３という酵素の活性が早期に漏洩してしまう、ということまではつきとめられていました。セパレースの活性制御机构として、セキュリンとサイクリン叠1の结合による活性抑制机构があることはわかっていましたが、活性化动态の异常が生じるメカニズムを十分には説明できていませんでした。

がん研究会がん研究所?実験病理部の広田亨（ひろたとおる）部长の研究チームは、セパレースの活性化动态の异常を防ぐための机构として、サイクリン叠1によるセパレース活性制御を促进する机构が存在することを発见しました。この机构によりセパレース活性の早期漏洩が防止され、染色体分离の异常が防止されていました。

本研究は、元実験病理部研究员?现宫城県立がんセンター（安田纯研究所长）の进藤轨久研究员と东北大学加齢医学研究所（川岛隆太研究所长）の田中耕叁教授との共同研究で行われました。

本研究成果は、2022年11月29日（日本時間11月30日、午前1時）に米国科学雑誌「Cell Reports」オンライン版に掲載されました。

図. セパレースの自己切断を介したセパレース活性制御

【用语解説】

（※１）染色体分离
细胞の遗伝情报は染色体という构造体に含まれており、ヒトの细胞には46本の染色体があります。细胞が分裂する前にゲノム情报が复製され、92本の姉妹染色分体と呼ばれる构造体ができますが、お互いのコピーである姉妹の染色分体はすぐには分离せず、コヒーシンと呼ばれる接着因子によって繋ぎとめられています。细胞が分裂して2つの娘细胞ができるときに、このコヒーシンがセパレースと呼ばれるタンパク质分解酵素によって切断され、それぞれの染色体は均等に娘细胞に分配されます。がん细胞ではこの染色体分离过程にエラーが生じて、异数体细胞※２が作りだされています。

（※２）异数体细胞
上述のようにヒトの细胞の染色体数は46本ですが、多くのがん细胞はそこから大きく逸脱した染色体数になっています。このように染色体数が46本以外の多様な本数になっている细胞を异数体细胞と呼びます。染色体は遗伝情报を含んでいますので、その本数がバラバラということは异なる性质を持った细胞、すなわち多様性の高い细胞、が多く存在しているということになります。このようながん细胞の多様性は、がんの治疗を难しくする一因となっています。

（※３）セパレース
染色体分离时、姉妹染色分体间のコヒーシンを切断するタンパク质分解酵素です。染色体分离以前には、セキュリンとサイクリン叠1が结合することによってセパレース活性は抑制されています。セパレースはコヒーシン以外にもセパレース自身も切断する「自己切断」と呼ばれる活性を持っています。本研究はこの自己切断の意义の解明から発展しました。

详细（プレスリリース本文）