東京大学の後藤由季子教授らの研究グループは１６日、これまで機能に不明な点が多かった因子ＨＭＧＡ２がクロマチンを直接凝集させる活性を持つことを明らかにしたと発表している。クロマチンの凝集状態の違いによってゲノムＤＮＡからの読み取りができるかどうか決まるため、凝集状態の制御は極めて重要だ。

研究チームはＨＭＧＡ２が既知のクロマチン凝集因子Ｈ１と相互作用することを発見したことをきっかけに、ＨＭＧＡ２がクロマチン構造を直接制御する可能性を考えた。そこで精製したＨＭＧＡ２とポリヌクレオソームを用い、生化学的な解析や原子間力顕微鏡による観察を行うことでＨＭＧＡ２がクロマチン構造に与える影響を解析した。

その結果、ＨＭＧＡ２を加えることでポリヌクレオソームが凝集する様子が観察され、ＨＭＧＡ２はクロマチンを直接凝集させる活性があることを初めて明らかにしました。

この結果と一致して、次世代シーケンス解析、イメージング解析を用いることで、ＨＭＧＡ２は生体内においても凝集したクロマチンに存在することを見出した。さらにＨＭＧＡ２ の遺伝子内部への結合は遺伝子発現の抑制と関連すること、また HMGA2 は液液相分離を起こすこと、なども発見。以上の結果からＨＭＧＡ２はこれまでに知られていなかったクロマチン凝集因子であることが判明した。

さらにＨＭＧＡ２によるクロマチン凝縮がＨＭＧＡ２の生理機能に貢献しているのかを検証。そこで、クロマチン凝縮の性質を欠失したＨＭＧＡ２変異体の作成を試みた。その結果、ＨＭＧＡ２の一部であるｈｏｏｋドメインを欠失させることで、ヌクレオソームへの結合活性を維持したままＨＭＧＡ２の凝集活性が失われることを明らかにした。そこでこのｈｏｏｋ欠失変異体を用いて、ＨＭＧＡ２のクロマチン凝集活性が、どのような細胞機能に貢献するか検証しました。

この結果、全長のＨＭＧＡ２を強制発現した場合、分裂を続ける神経前駆細胞の割合が増加したのに対し、ｈｏｏｋ１を欠損したＨＭＧＡ２の過剰発現ではこの効果は見られませんでした。重要なことに、クロマチン凝集活性を失ったｈｏｏｋ１欠損ＨＭＧＡ２に対して強制的に凝集を誘導した場合、全長のＨＭＧＡ２の過剰発現と同様に神経幹細胞の維持効果がみられた。このことから、ＨＭＧＡ２による神経幹細胞の維持効果はクロマチン凝集活性に依存していることが分かっている。

研究チームは「本研究はクロマチン凝集因子のリストに新しくＨＭＧＡ２を加えたという点で大きな意義がある。研究はこれらの幅広い現象の理解、ひいては疾患の治療法の確立につながることが期待される」としている。