細胞核を人工的に形成　近大などが世界初成功

　近畿大学生物理工学部（和歌山県紀の川市）と情報通信研究機構（東京都）、大阪大学の研究グループは、ＤＮＡを結合させた微小ビーズ（ＤＮＡビーズ）をマウス受精卵の細胞質内に導入し、人工的に細胞核構造を造り出すことに世界で初めて成功したと発表した。今回の研究により生物が発生する仕組みや受精後に細胞核が形成されるプロセスの仕組みの一端が明らかとなり、将来的に不妊症の原因解明につながることが期待される。

　研究グループは山縣一夫同学部遺伝子工学科准教授や平岡泰大阪大学大学院生命機能研究科教授らで構成。同グループによると、生物の細胞核はＤＮＡを働かせるために細胞が分裂増殖するたびに崩壊と再構築を繰り返しているが、細胞核がどのように毎回規則正しく形成され、機能性を獲得するようになるのかを解析した研究は少なかったという。

　今回の研究では、生命の基本設計図であるＤＮＡを結合させた微小なビーズをマウス受精卵の細胞質の中に導入することにより、人工的な細胞核が構築される過程を生きたまま観察することを試み、受精卵が正常に卵割を繰り返す様子が観察された。

　構築された人工細胞核では、受精卵の天然の細胞核と同様に、ＤＮＡがたんぱく質のヒストンに巻かれた「ヌクレオソーム構造」を形成し、その周囲には二重の膜構造が形成されていることが確認された。

　しかし、人工細胞核では、細胞質から核内へたんぱく質を運ぶ機能は見られず、機能性の獲得にはＤＮＡ以外の別の要素が必要なことが分かった。

　研究グループは「マウス受精卵の細胞質の中にＤＮＡさえあれば、人工核構造が構築されることが明らかとなった。細胞核がどのように再構築され、いつ機能性を獲得するようになるのか、細胞核形成の仕組みがどう変化するのかを時系列で追究することができるようになっている」と成果を話し、「今後はＤＮＡに別の要素を組み合わせ、細胞核形成から機能性獲得までの仕組みを経時的に明らかにしたい」としている。

　研究成果を記した論文は、英国のオンライン科学雑誌「サイエンティフィックレポート」に掲載されている。

ＤＮＡビーズの周囲に二重の膜様構造が見られる（近畿大学提供）