遺伝子のスイッチOFFに関わるヒストンのメチル化酵素の活性を制御する新たな仕組みを発見

2025.09.22

自然科学研究機構 基礎生物学研究所
総合研究大学院大学
東京大学 定量生命科学研究所   

概要

ヒトを含む真核生物では、ヘテロクロマチンと呼ばれる高次クロマチン構造が染色体の安定化や遺伝子発現の抑制に寄与します。ヘテロクロマチン形成には、ヒストンH3の9番目のアミノ酸であるリジン（H3K9）のメチル化修飾が重要で、この修飾はH3K9メチル化酵素であるClr4/Suv39によって触媒されます。ヘテロクロマチン形成やそれに伴う遺伝子の発現抑制は生命にとって重要ですが、この酵素によって生存に必要な遺伝子の発現まで抑制されてしまう恐れがあるため、Clr4/Suv39のH3K9メチル化活性は厳密に制御されている必要があります。しかしながら、その活性制御の詳細は分かっていませんでした。

基礎生物学研究所 クロマチン制御研究部門／総合研究大学院大学の中村凜子大学院生、中山潤一教授を中心とした研究グループは東京大学 定量生命科学研究所の胡桃坂仁志教授らと共同で、分裂酵母を用いて、ヒストンメチル化酵素Clr4の酵素活性が、Clr4内の天然変性領域（IDR）によって制御されることを明らかにしました（図1）。本研究は、2025年9月23日に国際学術誌「Nucleic Acids Research」に掲載されます。
 


図1：ヒストンのメチル化酵素であるClr4内の天然変性領域（IDR）のアミノ酸は触媒ドメインの酵素活性を自己抑制する。IDRがRNAに結合するとその抑制は解除され、脱抑制が起こる。IDRはヌクレオソームに結合し、Clr4によるヌクレオソーム上のH3K9のメチル化を促進する。
詳しいプレスリリースを見る