[先進ゲノム支援成果公開]ヒト細胞ゲノム、DNA複製開始位置とタイミング解明──新技術を開発

細胞が増える際には、ゲノムDNAが正確に二倍に複製されますが、この仕組みに異常が生じると、細胞老化やがん、遺伝性疾患の原因になります。そのため、「ヒト細胞がどこで、どのようにDNA複製を開始するのか」は生命科学の根本的な謎でした。国立遺伝学研究所・鐘巻将人教授らの国際共同研究チームは、ヒト細胞ゲノムの複製開始位置を高精度に検出する新技術「LD-OK-seq法」を開発し、複製開始の原理を明らかにしました。研究の結果、ヒト細胞は転写中の遺伝子を除けば、ゲノムのほぼどこからでも複製を開始できる柔軟な仕組みを持つことが判明しました。これは、複製に必要なMCMヘリカーゼがゲノム全体に広く結合しているためです。一方、S期初期に特に複製が始まりやすい領域は、TRESLIN-MTBPというタンパク質がMCMに結合することで選ばれ、その結合を拮抗的に調節する制御機構も働いていることがわかりました。本成果は、ヒト細胞が複製開始点を決める仕組みを初めて解明したもので、DNA複製異常に関連するがんや老化、遺伝病の理解に新たな道を拓きます。

本研究は、2025年12月2日(日本時間)に国際科学雑誌「Nature Communications」に掲載されました。

プレスリリース:https://www.nig.ac.jp/nig/ja/2025/12/research-highlights_ja/pr20251203.html

Xiaoxuan Zhu, Atabek Bektash, Yuki Hatoyama, Sachiko Muramatsu, Shin-Ya Isobe, Chikashi Obuse, Atsushi Toyoda, Yasukazu Daigaku, Chun-Long Chen, Masato T. Kanemaki. Regulated TRESLIN-MTBP loading governs initiation zones and replication timing in human DNA replication. Nature Communications 16, (2025). DOI:10.1038/s41467-025-66278-7
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