エピジェネティクスとヒストン

エピジェネティクスとヒストン

橋谷 文貴

 

DNA には私達の体を構成しているタンパク質の作り方が書かれており、体の設計図といえます。私達の体は様々な種類の細胞が集まったものなのですが、興味深いことに全ての細胞は全く同じDNA を持っています。つまりDNA からタンパク質が作られる過程等に何らかの違いがあると考えられています。同じDNA から異なる細胞がなぜ形作られるのか、それを調べるのがエピジェネティクス研究です。

 

エピジェネティクスのカギと考えられているのはヒストンと呼ばれるタンパク質です。細胞核をもつ細胞のDNA は裸のままあるわけでは無く、コイルのようにヒストンに巻きついて存在しています。ヒストンはDNA をほどいたり束ねたりするのに重要な働きをしており、ほどかれたDNA からのみ情報が読み込まれます。ほどいたり束ねたりするのに関わってくるのがアセチル化(アセチル基がくっつくこと)とメチル化(メチル基がくっつく)です。アセチル化したヒストンに巻きついているDNA の情報は盛んに読み込まれ、メチル化したヒストンに巻きついているDNA あまり使われません。例えば神経細胞では神経細胞に必要なDNA のみが利用され、他は使われないようになっています。このような仕組みによって同一のDNA から様々な細胞が形作られています。

 

昨今盛んに研究が行われているiPS 細胞とはメチル化ヒストンを操作しアセチル化することで何にでもなれるようになった細胞です。このことからエピジェネティクス研究は再生医療の分野で注目を集めており、分子生物学の分野の中で非常に熱い研究分野の1つです。