核ゲノムがもつドメイン型高次構造の起源

―第三の生物群「アーキア」が鍵？―

発表の概要

真核生物のゲノムDNAは、トポロジカルドメイン（TAD）と呼ばれる塊状の構造ユニットを形成します。TADは、DNAを折り畳みながら移動するSMCタンパク質と、この移動をせき止めてTAD同士の境界を規定する「バリケードタンパク質」の働きによって形成され、様々なゲノム機能を制御しています。このようなTAD形成機構はこれまで原核生物には見いだされておらず、その起源は謎に包まれていました。
京都大学大学院工学研究科（合成・生物化学専攻 跡見晴幸 教授、竹俣直道 助教、山浦昂大 博士課程学生ら）と同大学院理学研究科（高田彰二 教授ら）を中心とする研究グループは、SMCタンパク質とバリケードタンパク質を中核とするTAD形成機構のひな形が、真核生物の起源となった原核生物である「アーキア」にも存在することを発見しました。本成果は真核生物ゲノムの進化を理解する上で重要な発見であるだけでなく、アーキアがもつ有用形質をゲノム工学的に応用する上でも重要となる可能性があります。
本研究成果は、2025年2月19日に英国の国際学術誌「Nature Communications」にオンライン掲載されました。
研究詳細
真核ゲノムがもつドメイン型高次構造の起源―第三の生物群「アーキア」が鍵？―

研究者情報

跡見　晴幸京都大学教育研究活動データベース

竹俣　直道京都大学教育研究活動データベース

高田　彰二京都大学教育研究活動データベース

書誌情報

タイトル	Chromosomal domain formation by archaeal SMC, a roadblock protein, and DNA structure （アーキアSMC、バリケードタンパク質、およびDNA構造を介した染色体ドメイン構造の形成）
著者	Kodai Yamaura, Naomichi Takemata, Masashi Kariya, Ayami Osaka, Sonoko Ishino, Masataka Yamauchi, Tomonori Tamura, Itaru Hamachi, Shoji Takada, Yoshizumi Ishino, Haruyuki Atomi
掲載誌	Nature Communications
DOI	10.1038/s41467-025-56197-y
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関連リンク

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