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3月31日:MECP2の機能(Nature Communication掲載論文:DOI: 10.1038/ncomms11025)

2016年3月31日
    この論文ウォッチは全ての人が理解できるようには書けていない。毎日書くという制約から、どうしても一定の生命科学系の知識がないとわかりにくいと思う。書いている時も、私自身の頭の中には現役時代に一緒に研究をした学部や大学院の学生さんに語りかける感じになってしまう。とは言え、こんな文章でも苦労しながら読んでいただいている一般の方や患者さん、その家族の方がおられる。そんな方々からメールをいただくと書いていて良かったと思う。
   今年の2月7日MECP2重複症候群のモデルザルについて書いた時(http://aasj.jp/news/watch/4824)、一人の患者さんのお母さんからメールをもらった。その後、患者さんの家族の集まりができないか努力されているようで、もしこのホームページがお役に立ったら嬉しい限りだ。
   この記事を書いた時、次のステップはMECP2の結合しているゲノム部分が明らかにされ、症状と相関させることだと述べたが、今日紹介するイリノイ大学からNature Communicationに発表された論文はこれに答えている。タイトルは「Sequence feature accurately predict genome-wide MeCP2 binding in vivo(生体内でMeCP2が結合しているゲノム部位を配列の特徴から予想できる)」だ。
  この研究では、ヒトやマウスの正常細胞(主に臭細胞)でMeCP2が結合している部位を染色体沈降法を用いて高い精度で解読し、MeCP2がゲノムのどこに結合しているか、また結合部位を配列から予測できるか調べた研究だ。もちろん全ゲノムにわたって調べているので、結果は膨大で、詳細に見ていけば著者らの結論が必ずしも正しくないこともわかってくると思う。しかし、この研究により、私が持っていたMeCP2のイメージは覆った。すなわち、メチル化されたDNAに旗を立てるために存在しているのかと考えていたが、メチル化DNAの存在がだけが結合を決めているわけではないことを明らかにしている。従って、メチル化されるDNA部位であるCpGとの相関より、GC配列の量が多い部位との相関が高いことが明らかになった。このGC配列の多いゲノム部位と遺伝子発現の関係を調べると、発現抑制に関わる領域をより好んで結合し、実際この遺伝子が欠損した細胞では、5’端側にMeCP2結合部位を持つ遺伝子の発現が選択的に上昇することを明らかにしている。
  もちろん部分によっては例外もあるかもしれないが、これまでの通説を覆し、MeCP2がメチル化DNAだけでなく、GC配列の多いヌクレオソームに結合し、転写抑制に関わっていると結論している。実際この結論に基づいて、88%の精度でMeCP2結合部分が予測できるようになっている。
  この結果は、MeCP2が欠損したレット症候群や、MeCP2重複症候群で発現が変化する遺伝子を特定し、病気の治療法を開発するための基礎データとして重要だ。それぞれの疾患は遺伝子を補充したり、発現を低下させることが最終的治療になるが、症状の理解も重要だ。今後、iPSを作成して、様々な細胞で結合部位を明らかにする研究が出てくることを期待したい。

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