核の中のDNAの詰まり具合は脂質が決める ～ヘテロクロマチンの新しい制御機構の提案～

核の中のDNAの詰まり具合は脂質が決める～ヘテロクロマチンの新しい制御機構の提案～

2026年4月28日 11:00 | プレスリリース?研究成果

【本学研究者情报】

〇薬学研究科生物构造化学分野　准教授　梶本真司

【発表のポイント】

细胞核内の顿狈础が密に詰まった领域（ヘテロクロマチン）の硬さが脂质分子によって制御されていることを発见しました。
核内の脂质はヘテロクロマチンに选択的に集まり、顿狈础とタンパク质の相互作用を强めることで、クロマチン^（注¹^）を凝缩する「分子のり」として働くことが示されました。
遗伝子発现の制御机构の理解を深めるとともに、クロマチン関连の疾患の理解や创薬への応用が期待されます。

【概要】

细胞の核内において顿狈础はクロマチンと呼ばれる构造をとり、その中でもヘテロクロマチンは顿狈础が高浓度に凝缩した领域として知られています。しかし、この凝缩状态をどのような分子が制御しているかは解明されていません。

东北大学大学院薬学研究科の町田雅斗大学院生、梶本真司准教授、中林孝和教授らは、生きた细胞内の分子と硬さの分布を同时に测定できるイメージング法を开発しました。この手法を用いて、ヘテロクロマチンには脂质分子が集积しており、周囲より硬いことを定量的に示しました。さらに、脂质量が减少すると、柔らかくなることがわかりました。これらの结果から、脂质はヘテロクロマチンの凝缩状态を维持する「分子のり」として働いていると考えられます。

本研究は、细胞内の分子组成と硬さを同时に定量する新手法を提示するとともに、クロマチンの构造と机能を结びつける新たな分子机构を示しました。今后、细胞内のクロマチン异常やタンパク凝集に関连する疾患の理解、さらには新しい治疗戦略への応用が期待されます。

本成果は2026年4月24日 (金) にアメリカ化学会の学術誌JACS Auに掲載されました。

図1. 有糸分裂中の細胞の生体分子濃度と硬さの空間分布。ラマン散乱から各生体分子の濃度分布を、ブリルアン散乱から硬さの分布を可視化している。分裂過程においてDNAを高濃度に含む、"硬い"染色体構造を形成し、その後2つの娘細胞へ分配される過程を定量的に可視化している。

【用语解説】

注1. クロマチン
细胞の核内において顿狈础がタンパク质と结合して形成する构造体。约2尘と非常に长い顿狈础がヒストンなどのタンパク质に巻き付くことで10?尘程度の核内にコンパクトに収纳されている。クロマチンはその状态に応じて、遗伝子が活発に働く领域（ユークロマチン）と、强く凝缩して働きが抑えられている领域（ヘテロクロマチン）に分けられる。

【论文情报】

タイトル：Lipids Contribute to Heterochromatin Condensation Revealed by Quantitative Raman-Brillouin Microscopy
著者： Masato Machida, Shinji Kajimoto*, Ren Shibuya, Mayu Isono, Mai Watabe, Yukako Oma, Kayo Hibino, Kentaro Fujii, Masaki Okumura, Masahiro Harata, Atsushi Shibata, Takakazu Nakabayashi*
*責任著者：东北大学大学院薬学研究科准教授梶本真司、教授中林孝和
掲載誌：JACS Au
DOI:

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