北海道大学の山本哲也特任准教授らの研究グループは９日、核小体のサブコンパートメントである繊維状中心の大きさは、転写の間に生成される新生リボソームＲＮＡが発生する表面圧によって制御されることを、ソフトマター物理学と分子生物学の融合研究によって明らかにした。

核小体は、タンパク質の合成に必要なＲＮＡ－タンパク質複合体であるリボソームを生成する核内構造体。核小体は一様な液滴ではなく、複数のサブコンパートメントが分散した海島型の多相構造を形成する。

これまでの研究では、核小体の多相構造も「液液相分離」によって形成されていると考えられてきた。液液相分離は、ドレッシングを放っておくと、水と油の領域に分離するのと同じ現象だ。

液液相分離で形成された液滴は、時間が経つと融合する性質があるが、これは複数のサブコンパートメントが分散しているということと矛盾する。リボソームＲＮＡを生成するプロセスである「転写」を抑制すると、液液相分離によって形成された液滴のようにサブコンパートメントが融合することから、転写が海島構造を安定化する原因であると考えられる。

リボソームＲＮＡの転写は、サブコンパートメントの表面で起きることが知られる。

本研究では、生成途中のリボソームＲＮＡがサブコンパートメントの表面に局在化されていることに注目。サブコンパートメントの大きさを解析するための理論モデルを構築した。この理論を解析することによって、毎分生成されるリボソームＲＮＡの数を大きくすると、安定なサブコンパートメントの半径が大きくなり数も増加した。

さらに、生成されるリボソームＲＮＡの生成数を薬剤添加によって変化させたところ、構築した理論と定量的に一致する結果を得た。