研究テーマ 

生物は遺伝情報をコードしたDNAを正確に子孫に伝達し、また環境の変化に応じてDNAから必要な情報を読みだしています。細胞内でDNAは常に動いており、生物はこの動きを制御して遺伝情報の子孫への伝達および情報の読み出しを行っています。私たちの研究室では、DNAの動きを制御する分子機構の解明をめざし、分裂酵母を用い、DNAが形成する染色体という構造体の動体を制御する分子機構の研究を行っています。これによってガン化やダウン症などの発達障害の治療法の開発や、様々な環境変化に対する生物の応答機構を理解し、環境保全に役立つ基礎的な知見を得ることをめざします。

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１．休止細胞の制御機構の解明

細胞は環境中の栄養源が枯渇すると細胞増殖を停止し、「休止期」という遺伝子発現や代謝が抑制された状態になり、低栄養環境下で生存が可能な状態となる。私たちは最近、定常期と呼ばれる休止期において、染色体が凝縮し、その"ゆらぎ"が抑制されることを見出しています。さらにこの状態への移行に、細胞周期の主制御因子であるサイクリン依存性キナーゼが関与することを示唆する結果を得ています。これらの研究を進め、生物の環境応答機構を理解することによって、環境保全に役立つ知見を得ることをめざしています。この研究により、ガン治療の問題となっている幹ガン細胞や、薬剤耐性を示す感染菌も休止状態にあると考えられており、これらの治療法の開発に寄与する知見が得られると考えています。

２．減数分裂における染色体構造制御機構の解明

減数分裂は精子や卵子などの配偶子の形成に見られる細胞分裂で、細胞増殖に見られる大細胞分裂と異なり、2回の分裂が起こる。体細胞分裂では複製した染色体が分裂した細胞に分配されるが、減数第一分裂では父方と母方から受け継いだDNA配列が類似した相同染色体の分配が起こる。相同染色体の分配には染色体のセントロメア構造が変化することが必要である。私たちはこの構造制御に染色体の末端部であるテロメアが関与することを見出している。現在、このテロメアによるセントロメア構造制御機構に着目し、次世代への遺伝情報伝達機構の解明を目指し、研究を行っています。